Práctica No1

Práctica 1: Síntesis de 7-Hidroxi-4metilcumarina 7-Hidroxi-4metilcumarina 1

Práctica No. 1 Síntesis de 7-Hidroxi-4-metilcumarina 7-Hidroxi-4-metilcumarina

Objetivo

Sintetizar la 7-hidroxi-4metilcumarina, mediante la reacción de PechmannDuisberg. Fundamento La

benzo-2-pirona, comúnmente llamada cumarina, es el constituyente que le da un olor dulce al trébol blanco. Un buen numero de hidroxi- y metoxicumarinas y sus glucósidos, han sido aislados a partir de plantas. La cumarina es la lactona interna del acido 2-hidroxi-cis- cinámico y el anillo puede abrirse con álcalis produciendo sales del ácido cumarínico. Su rol en las plantas parece ser de defensa, dándole propiedades de de rechazo a la alimentación (en inglés antifeedant), antimicrobiana, captadora de radiación UV e inhibidora de la germinación. La mejor propiedad conocida de las cumarinas indirectamente demuestra su rol en la defensa de las plantas. La ingesta de cumarinas de plantas como el trébol puede causar hemorragias internas en mamíferos. Este descubrimiento llevó al desarrollo del raticida Warfarin (R) y el uso de compuestos relacionados para tratar y prevenir la apoplejía. En la familia de de las cumarinas encontramos encontramos furanocumarinas lineales como como el psolareno, furanocumarinas angulares como la angelicina, piranocumarinas como el seselin en inglés, y cumarinas pirona-sustituidas. Métodos generales de preparación de cumarinas La

cumarina puede sintetizarse a partir de salicilaldehido por una reacción de perkin. El otro producto es el acido Oacetilcumarico, que tiene la configuración trans.

Fundamento químico de la reacción de Pechmann- Duisberg

Otra síntesis, debida a Von Pechmann, es probablemente la mas utilizada para las cumarinas, aunque también es posible obtener cromonas, esta consiste en calentar un fenol con un beta-cetoester en ácido sulfúrico concentrado. En esta síntesis, un éster cumarínico puede ser el intermediario.

Laboratorio de Química Heterocíclic Heterocíclica a Equipo: 2

Universidad Veracruzan Veracruzana a Facultad de Ciencias Químicas

Práctica 1: Síntesis de 7-Hidroxi-4metilcumarina 2

Reacción

gener al HO HO

OH

+

OCH 3

H3C O

O

O

O

CH3

Mecanismo

de reacción

Laboratorio de Química Heterocíclica Equipo: 2

Universidad Veracruzana Facultad de Ciencias Químicas


Propiedades

físicas y toxicológicas de los reactivos usados

Reactivo

P. de

P. de

Densidad

f usión (°C) 110

ebullición (°C) 281

1.28

Solubilidad en agua (g/100mL) 140

Acetoacetato de etilo Peso molecular: 130.14 g/mol

-45

180.8

1.021

2.86

Etanol

-117

78.3

0.8

Miscible

Ácido sulfúrico

3

274

1.84 (98%), 1.4 (50%)

Soluble en agua y en alcohol etílico.

7-hidroxi-4metilcumarina Peso molecular: 176.17g/mol

-------

-----------

-----------

Miscible

Resorcinol Peso molecular: 110.11 g/mol


Toxicidad

Precauciones

Irrit ante en piel, ojos y tr acto respir atorio, dur ante exposición prolongada. Irritación del tr acto respir atorio y enrojecimiento de ojos y pie l si no existe una buena ventilación. Toxico en consumo humano a partir de 5000 partes por millón. Irritante primario

Usar guantes de goma, bata y lentes protectores.

en

Reactivo

----------------

agua, alcohol y clorofor mo

analítico

Usar guantes y lentes protectores.

Usar bata y lentes de seguridad.

Lentes de seguridad, ropa de policlor uro de vinilo y respir ador con filtro.



Técnica Material

a emplear

Material

2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

Vasos de pp. De 100 ml Pipetas graduadas 10 mL Embudo de Separación Termómetro de -10 a 260 oC Embudo de filtración Agitador Soporte universal Pinza universal Tina galvanizada Mechero Bunsen Tripie Perilla Papel filtro watman 1 Baño Hielo y sal común (BHS)

Reactivos

1.65 g Resorcinol 2 ml. Acetoacetato de etilo Etanol 5.3 mL H2SO4 conc. H2O dest. fria Carbón Activado

Procedimiento: 1. Coloca

un vaso de pp. a BHS 2 .Adiciona lentamente por las paredes del vaso de pp. 5.3 ml H 2SO4 conc. 3.Coloca en otro vaso de pp. 1.65 g de resorcinol y homogeniza con 2 ml de acetoacetato de etilo 4.Deja caer gota a gota el H 2SO4 conc. y frió a la mezcla anterior Nota: cuida que la temperatura no suba mas de 5 oc. 5 .Agita ocasionalmente para homogenizar la mezcla. 6 .Una vez agregado todo el H2SO4 conc. Dejar reposar la mezcla por 30 min. 7 .Verter en forma de chorro muy fino sobre 15 ml de H2O destilada. fría 8 .Filtrar el pp. Obtenido y lavarlo con agua helada. 9.Recristalizar en etanol, empleando carbón activado. P recauciones: 1.Esta

síntesis es muy delicada, por lo cual se debe cuidar mucho la Temperatura, por ello el BH. 2.La adición del H 2SO4 debe ser gota a gota, lentamente y con agitación, de lo contrario se quema la reacción. La purificación mediante recristalización en EtOH se lleva a cabo en BM




Apar ato

empleado

1.1 Ácido sulfúrico en baño de hielo sal.

1.3 La solución de 7-hidoxi-4metilcumarina en reposo.


1.2 Solución de resorcinol, H2SO4 y acetoacetato de etilo (7-hidroxi-4-

1.4 Solidificacion de la solución de 7-hidroxi4-metilcumarina en agua fria



1.6 Solución obtenida durante la recristalización de los cristales de 7-hidroxi-4metilcumarina. 1.5 Filtración de los cristales obtenidos de 7-hidroxi-4metilcumarina.

1.7 Cristales purificados de 7hidroxi-4-metilcumarina.

Observaciones

Como se puede observar en la imagen 1.1, el acido sulfúrico se llevo a un baño de hielo sal hasta que alcanzo los 0°C, esto se realizo por que cuando se agregó el acido sulfúrico al resorcinol diluido en acetoacetato de etilo(poco a poco) se efectuaba una reacción exotérmica, que si no se controlaba, el producto se quemaría, al termino de la adición la solución que obtuvimos fue de color marrón(imagen1.2) muy espesa, después de que se dejo reposar durante 30 minutos(imagen 1.3), la solución se vertió sobre agua fría, cuando la solución entro en contacto con el agua, inmediatamente sufrió un cambio de coloración, de Laboratorio de Química Heterocíclica Equipo: 2



marrón a blanco y un cambio de apariencia ya que paso de un liquido espeso a una pasta(imagen 1.4); se filtro la pasta obtenida (imagen 1.5) y se recristalizo en etanol con carbón activado(imagen 1.6), se filtro nuevamente y se recristalizo, obteniendo unos cristales amarillos de 7-hidroxi-4metilcumarina(imagen 1.7). Cálculos Deter minando reactivo limitante

Acetato de etilo= 2mL(1.021g/mL) = 2.042g 1mol Resorcinol = 1mol acetoacetato de etilo 110.11g/mol = 130.14g/mol 1.65 =X X= 1.9501 g de acetoacetato de etilo 1mol Resorcinol = 1mol acetoacetato de etilo 110.11g/mol = 130.14g/mol X = 2.042g X= 1.7277g de resorcinol

Rendimiento

Reactivo

limitante

teórico

1mol resorcinol = 1mol 7-hidroxi-4metilcumarina 110.11g/mol = 176.17gr/mol 1.65g = X X=2.6399g Rendimiento

práctico %=masa obtenida/ rendimiento teórico *100

%= 1g/2.6399g *100 %= 37.88%

Por centaje

obtenido de 7-hidroxi-4metilcumarina.



Práctica No1

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