Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Laboratorio de Química Orgánica IV

Equipo 2

Informe: Síntesis de Hantzsch Obtención de dietil 2,6-dimetil-4-fenil-1,4-dihidropiridina-

3,5-dicarboxilato). Gonzalez Villa Rodary Dymarcuz, León León Donaldo Gamaliel, Granados López Gonzalo.

RESULTADOS:

Tabla de resultados cualitativos

Acetoaacetato de etilo

O

H

Benzaldehído

dietil 2,6-dimetil-4-fenil-1,4-

dihidropiridina-3,5-dicarboxilato

Características/Observaciones (reportadas)

Color Incoloro Amarillo Amarillo

Olor Agradable - Agradable

p.f. (°C) -45 -58.5 No se especifica

Soluble Con 35 partes de agua y mesible con la mayoría de

solventes orgánicos. -

Insoluble - - - Estado de agregación

Líquido Líquido Sólido (cristales)

Características/Observaciones (Experimentales)

Color Incoloro Amarillo Amarillo

Olor Agradable - Agradable

p.f. (°C) - - 122-123

Soluble Benzaldehído Acetoacetato de etilo -

Insoluble - - - Estado de agregación

Líquido Líquido Sólido (cristales)

RENDIMENTO:

Para el cálculo del rendimiento consideramos las cantidades utilizadas en la práctica y de acuerdo a las características reportadas en las etiquetas de los reactivos.

Rendimiento

Acetoaacetato de etilo

+ O

H

Benzaldehído

dietil 2,6-dimetil-4-fenil-1,4-

dihidropiridina-3,5-dicarboxilato

P.M (g/mol)

130.14

106.12

329.39

R.E. (g/mol)

260.28

106.12

329.39

Pureza (%)

98

99.5

100

m (g) 13.07124

5.198875

16.1369905 ρ

(g/mL) 1.026

1.045

-

V (mL) 13

5

-

n (mol) 0.05021992

0.04899053

0.04899053

r n 2

1

1

R. L. -

*

-

Se obtuvo 9.2 g del producto y comparándolo con la cantidad esperada, obtenemos el siguiente rendimiento.

% =9.2

16.14 × 100 = 57.00 %

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

En la síntesis de Hantzsch utilizamos el benzaldehído por lo que tenemos la siguiente reacción:

En un inicio se mezclaron los reactivos, el acetoacetato de etilo, el benzaldehído y el hidróxido de amonio en etanol, la solución se torno de color amarillo.

Se prosiguió con un reflujo de dos horas y media en cual observamos varios cambios en la solución, el primer cambio observado en la solución al poco tiempo de iniciar el reflujo, fue la presencia de otra fase, lo cual hizo que nuestra solución se tornara turbia, pasado el tiempo se observó una clara separación de las dos fases.

Una vez que se paró el reflujo notamos las dos fases, una acuosa y una orgánica, por lo que se prosiguió a separar las fases pero instantáneamente precipitó la fase orgánica; de esta forma se filtró el precipitado obtenido.

Una vez que se filtró se determinó el punto de fusión y el rendimiento.

Durante el reflujo se tiene el siguiente mecanismo de reacción.

Se tiene el equilibrio ácido-base del hidróxido de amonio y se da la formación de amoniaco.

El amoniaco toma el protón del acetoacetato de etilo, formando el ion enolato correspondiente el cual se estabiliza por un equilibrio ácido-base.

Esta entidad en presencia del benzaldehído sufre una condensación aldólica, el producto se estabiliza por un equilibrio ácido-base, y una vez que se tiene el producto de condensación aldólica, de nuevo el amoniaco ataca al protón ácido de la molécula, provocando una E2 en la cual un hidróxido se elimina.

Por otra parte se tiene hay un ataque del amoniaco al grupo carbonilo más reactivo del acetoacetato de etilo, lo cual da origen a la formación de una enamina la cual se estabiliza por equilibrios ácido-base, ya estabilizada el par de electrones no compartido del nitrógeno se enlaza con el carbono eliminando un hidróxido y formando la imina, ocurre una E1 por lo que hay una formación de un doble enlace el nitrógeno de la imina recupera su par de electrones.

O

OO

NH3

OO

O NH

HH

OO

HO NH

H

+ H

- HO

O

H2N

H

NH3

H2N

OO- OH

Una vez formadas estas dos especies reaccionan entre ellas formando un intermediario por medio de una reacción tipo Michael, este intermediario se tautomeriza formando un grupo carboxilo en la molécula, el cual es atacado por los pares de electrones no compartidos del nitrógeno, formando el heterociclo, el cual es estabilizado por la pérdida de un hidróxido, y de esta forma obtenemos el producto.

En lo que respecta al rendimiento se observa un rendimiento del 57 %, esto se debe a que no estamos completamente seguros de la pureza del reactivo del benzaldehído, el cual no nos indica la pureza del reactivo, asi que se consulto este dato en la página de aldrich-sigma, por lo que se ve afectado nuestro rendimiento.

CONCLUSIONES:

La síntesis de Hantzsch es una reacción para la síntesis de piridinas la cual es muy efectiva, siempre y cuando los reactivos sean los adecuados y el reflujo sea el suficiente para que el aldehído volatilice.