PRACTICA N 3: NITRACION DE LA ACETANILIDA

OBTEJIVOS Aprender el mecanismo de nitracin Obtener la nitracin de la acetanilida

FUNDAMENTO TEORICO La sustitucin de un tomo de hidrgeno sobre el ncleo aromtico por el grupo nitro se conoce como nitracinaromtica. Algunos de los compuestos aromticos nitrados son de gran importancia prctica, por lo cual sus preparaciones y en particular la nitracin de los compuestos aromticos han sido estudiadas con gran detalle. Como consecuencia de ello se sabe con exactitud cmo llevar a cabo con eficacia el proceso de nitracin y tambin se tienen bastante conocimiento sobre el mecanismo de la nitracin aromtica que sobre cualquier otra de las reacciones de sustitucin aromtica. La nitracin se origina ordinariamente tratando los compuestos aromticos con una mezcla de cido ntrico y sulfrico concentrados. El agente nitrante es el ion nitronio cargado positivamente (NO2)+, el cual se forma segn la siguiente reaccin: HNO3 + 2H2SO4 (NO2)+ + 2HSO4-

El cido ntrico puede reaccionar consigo mismo de modo anlogo , por lo cual puede actuar por si solo como agente nitrante, aunque nicamente frente a determinados compuestos aromticos como el fenol : NO3H (NO2)+ + 2NO3- + H3O4

Los compuestos aromticos nitrados presentan inters por su empleo como explosivos y porque pueden ser transformados fcilmente por reduccin a las aminas primarias correspondientes, las cuales son a su vez sustancias de partida para la preparacin de muchos colorantes. Los compuestos nitrados contienen un enlace carbono nitrgeno RNO2, como se demuestra al poder ser reducidos a las aminas primarias. En cambio los esteres nitrosos como R-O-N =O,ismeros de los compuestos nitrados, no dan por reduccin compuestos que contienen un nitrgeno unido a carbono. El proceso de nitracin siempre va acompaado de una destruccin parcial de la sustancia orgnica tomada de oxidacin, ruptura del propano solo alrededor del 40% se transforma en un nitro compuesto.

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La mezcla de nitrocompuestos tiene la siguiente composicin: CH3 CH2 CH3 + HNO3 CH3NO2 + C2H5NO2 + C3H7NO2

La nitracin es tanto menos fcil cuantos ms grupos nitros existan en la molcula. Otros sustituyentes suelen facilitar la nitracin en la industria se opera en reactores de fundicin de ferrosilicio con doblesparedes, para poder calentar o enfriar , como las derivados son insolubles en agua, una vez terminada la reaccin se vierte el producto sobre agua con hielo , despus se recoge el precipitado por filtracin y del filtrado se recupera el cido sulfrico por concentracin. 1.- Estructura de los Derivados Nitrados En los derivados nitrados existe un enlace C-N que por reduccin de aminas primarias:

Mientras esto suceda con los nitritos, isomeros de alquenos adems los nitritos se hidrolizan. H2O R-O-NO R-OH + HONO

Nitrito de alcolino Alcohol Acido Nitroso El enlace C-N de los derivados nitrados es muy estable con excepcin de los derivados que tiene grupos nitro en O y P en lo que uno de ellos se puede sustituir por grupos -OH -NH2, y OCH3, debido a laactivacin de las posiciones O- o PEl grupo nitro constituye un ejemplo de resonancia En la nitracin se produce la reaccin probablemente por el ataque del ion electroltico NO2- que se origina en la disociacin del cido ntrico en presencia de cido Sulfrico. HNO3 + 2H2SO4 2(SO4H) - + (NO2) + 2.- Nitracin de la Acetanilida El mecanismo de la nitracin de la Acetanilida es que un ion nitronio de la mezcla es el que efecta el ataque electroltico en el ncleo aromtico.

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La nitracin directa de la anilina y de las otras muchas aminas en solucin de cido sulfrico concentrado origina generalmente una mezcla de productos resinosos coloreados a menos que la solucin se diluya con un considerable exceso de cido sulfrico concentrado. En estas ltimas condiciones la nitracin de la Acetanilida, suministra una mezcla de las 3 nitroacetanilidas ismeras(o, m y p). La nitracin directa de la anilina origina generalmente una mezcla de productos resinosos coloreados para obtener el ismeroPara generalmente se refiere 2 etapas: Nitracin de la Acetanilida Hidrlisis de la Para Nitroacetanilida a p nitroanilida.

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Son cristales blancos, solubles en alcohol y ter muy ligeramente en agua fra, soluble en agua caliente y soluciones de hidrxido de potasio. Se usa en la produccin de p-nitronilida que se usa para intermedios de colorantes, especialmente rojo de p-nitronilida, inhibidores de gomas de gasolina ,inhibidores de corrosin. GRUPOS ACTIVANTES Y DIRECTORES ORTO PARA

RESUMEN DE GRUPOS DESACTIVANTES DIRECTORES META

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USOS DE LA NITROACETANILIDA Produccin de la nitroanilida.-(intermedio de colorantes), sntesis de agente fotogrfico contra el empaado o fenilendiamina, coccidiosfatos. La Acetanilida obtenida se somete a la nitracin en cuyo proceso el nitra grupoocupa la posicin para respecto al grupo amino.

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Saponificando la p- Nitroacetanilida se obtiene la p- nitroanilina. Es uno de los productos bsicos en la produccin de colorantes. El proceso de saponificacin se realiza segn el esquema:

Tambin se emplean como disolventes, explosivos perfumes, materiales colorantes (en especial amarilla) tambin son materias primas de sntesis muy importantes para preparar colorantes azoicos. MATERIALES Y REACTIVOS

Acetanilida

Vaso de precipitados

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Tubo de ensayo

Bagueta

Embudo

Agua (hielo). Papel de filtro

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PASO N 1: En un tubo de ensayo colocamos 5 g de acetanilida.

PASO N2: Despus aadimos 2ml de H2SO4 concentrado

PASO N3: Introducimos el tubo de ensayo en un vaso precipitado conteniendo previamente, cubos de hielo y agua fra, todo ello debido a que es una reaccin altamente exotrmica. Hasta que alcance 20C.

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PASO N4: Aada gota a gota y agitando 1ml de cido ntrico (aprox. 20gotas), evitando que la temperatura de reaccin no exceda de 20C. Luego deje en reposo a temperatura ambiente por 15 minutos. Pasamos la solucin a un vaso con 100 ml de agua fra.

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RXN:

PASO N5: Luego procedemos con la filtracin al vaco de la o-nitroacetanilida (color blanco) que obtuvimos. Despus secamos el producto en la estufa, lo pesamos y obtenemos el rendimiento.

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CALCULOS: Winicio = 5g Wpapel = 0.1g Wfinal(muestra + papel) = 0.2g

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Wfinal-nitroacetanilida = 0.2g 0.1g =0.1g RENDIMIENTO- nitroacetanilida =

CONCLUSIONES Antes de la reaccin del H2SO4 con el HNO3 tener un depsito de H2O con hielo, porque la reaccin es exotrmica. En caso de que no se diluya la acetanilida en medio acido, agregar la misma proporcin de 2 volmenes de H2SO4 con un volumen de HNO3. El agua que va a disolver la solucin tiene que ser helada y no en exceso ya que puede disolver el NO2+. La acetanilida tiene que estar diluida completamente para que se forme el precipitado.

RECOMENDACIONES Antes de la reaccin del H2SO4 con el HNO3 tener un depsito de H2O con hielo porque la reaccin es exotrmica. En caso de que no se diluya la Acetanilida en medio acido, agregar la misma proporcin de 2 volmenes de H2SO4 con un volumen de HN03. El agua que va a disolver la solucin tiene que ser helada y no en exceso ya que puede disolver el NO2+. La Acetanilida tiene que estar diluida completamente para que se forme el precipitado.

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BIBLIOGRAFA Curso prctico de Qumica Orgnica, Ray Q. Brewter. Qumica Orgnica, Jorge Vidal. Curso Qumica Universitaria. Brace Maham

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