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Orientación Universidad
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Consulta previa laboratorio 1, Resúmenes de Química Orgánica

Consultas de preguntas sobre el laboratorio 1

Tipo: Resúmenes

2021/2022

Subido el 03/05/2022

kevin-roosevelth
kevin-roosevelth 🇨🇴

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FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS
LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA III
Práctica 1: SÍNTESIS DE ANHÍDRIDO-9,10-DIHIDROANTRACENO-9,10-α,β-SUCCÍNICO
Estudiante: Kevin Eduardo Bernal Leyton Código: A00369514
1. Consulte la energía de resonancia del antraceno y del producto de la reacción de Diels-
Alder con anhídrido maleico e interprete sus datos.
El antraceno posee una energía de resonancia de 84 Kcal/mol, que, si se dividiese por cada
uno de sus anillos aromáticos, daría lugar a 28 Kcal/mol por anillo. Esto se debe a que
existen enlaces fusionados en cada uno de sus anillos, lo que provoca un descenso en la
energía de resonancia, ya que, al estar fusionados, pasan a compartir electrones pi (14
electrones), que si, por el contrario, los tres anillos aromáticos estuviesen aislados, tendrían
(18 electrones pi) por lo que se vuelve más reactivo. [1] Para el producto no encontramos
información en las fuentes.
2. Escriba la ecuación general y utilice orbitales moleculares para explicar la reacción de
Diels-Alder. Tenga en cuenta formato de la plantilla del informe.
Una de las características principales de la reacción Diels-Alder es la conservación de la simetría
en sus orbitales atómicos. Gracias a ello es posible realizar este tipo de reacciones pericíclicas
basándonos en el traslape de orbitales en fase garantizando la formación de un nuevo enlace
sigma con la misma geometría de enlace que se produce en la misma fase cómo se muestra a
continuación [1].
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FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA III Práctica 1: SÍNTESIS DE ANHÍDRIDO-9,10-DIHIDROANTRACENO-9,10-α,β-SUCCÍNICO Estudiante: Kevin Eduardo Bernal Leyton Código: A

  1. Consulte la energía de resonancia del antraceno y del producto de la reacción de Diels- Alder con anhídrido maleico e interprete sus datos. El antraceno posee una energía de resonancia de 84 Kcal/mol, que, si se dividiese por cada uno de sus anillos aromáticos, daría lugar a 28 Kcal/mol por anillo. Esto se debe a que existen enlaces fusionados en cada uno de sus anillos, lo que provoca un descenso en la energía de resonancia, ya que, al estar fusionados, pasan a compartir electrones pi ( electrones), que si, por el contrario, los tres anillos aromáticos estuviesen aislados, tendrían (18 electrones pi) por lo que se vuelve más reactivo. [1] Para el producto no encontramos información en las fuentes.
  2. Escriba la ecuación general y utilice orbitales moleculares para explicar la reacción de Diels-Alder. Tenga en cuenta formato de la plantilla del informe. Una de las características principales de la reacción Diels-Alder es la conservación de la simetría en sus orbitales atómicos. Gracias a ello es posible realizar este tipo de reacciones pericíclicas basándonos en el traslape de orbitales en fase garantizando la formación de un nuevo enlace sigma con la misma geometría de enlace que se produce en la misma fase cómo se muestra a continuación [1].
  1. Traslape del HOMO del dienofilo y del LUMO del dieno
  2. Traslape del HOMO del dieno y del LUMO del dienofilo
  1. Realice el cálculo de los gramos teóricos de su producto. Tenga en cuenta cifras significativas.

PM Anhí^ dridomal^ é^ ico^ ( C 4 H 2 O 3 ) :98,^

g mol

PM Antraceno^ ( C 14 H 10 ) :178,^

g mol 0.1 gC 14 H 10 ×

1 mol C 14 H 10

178,23 C 14 H 10 )

×

1 mol de C 18 H 12 O 3

1 mol de C 14 H 10 )

=0.001122 mol C 18 H 12 O 3 0.2 gC 4 H 2 O 3 ×

1 mol C 4 H 2 O 3

98,06 C 4 H 2 O 3 )

×

1 mol de C 18 H 12 O 3

1 mol de C 4 H 2 O 3 )

=0.001019 mol C 18 H 12 O 3

REACTIVO LIMITE: Anhídrido^ maléico^ ( C 4 H 2 O 3 )

RENDIMIENTO TEÓRICO:

0.001019 mol C 18 H 12 O 3 ×

276.18 g C 18 H 12 O 3

1 mol C 18 H 12 O 3 )

=0.2814 g de C 18 H 12 O 3

ESPECTRO RMN 1 H [3]

ESPECTRO RMN 13 C [3]

ANHÍDRIDO MALÉICO

ESPECTRO INFRAROJO. [2]

ESPECTRO DE MASAS. [2]

  1. Haga un resumen del procedimiento de la técnica de recristalización como método de purificación de un sólido y de la filtración al vacío como método de colectar un sólido. PURIFICACIÓN DE UN SOLIDO POR RECRISTALIZACIÓN: La purificación de un sólido por el método de recristalización se fundamenta en la idea de que se presentan pequeñas cantidades de impurezas en su estructura y que es necesario que sean eliminadas con el fin de conocer claramente su composición química en un alto grado de pureza. El sólido se disuelve en un solvente en condiciones donde este no reaccione químicamente con el mismo, sea poco soluble a temperatura ambiente y muy insoluble a altas temperaturas [4]. La muestra se lleva a temperaturas cercanas a la de ebullición del solvente para que se disuelva completamente y sea posible eliminar las impurezas que no se disuelven. Una vez realizado el proceso de separación de las impurezas, se desciende la temperatura para obtener el producto en forma de cristales de un precipitado [5]. FILTRACIÓN AL VACIO: Para la colección de un solido con el uso de un montaje de vacio es necesario el uso de una bomba de vacio, un matraz Kitasato y un embudo de buschner. Se realiza el siguiente montaje Esta es una técnica de separación solido-liquido con el fin de obtener la fase que se retiene de forma solida o, en su defecto, la fase liquida para posteriores ensayos u/o procesos de obtención

de la muestra de interés. Esta técnica supone un proceso de obtención más rápido y controlado de la muestra [6].

  1. Consulte el tratamiento de los residuos químicos que se generaran durante esta práctica. Tenga en cuenta los colectores utilizados durante el curso de química orgánica I. TOLUENO Y ACETONA Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos. Eliminar el contenido/el recipiente de conformidad con la normativa local, regional, nacional o internacional. Información pertinente para el tratamiento de las aguas residuales No tirar los residuos por el desagüe. Tratamiento de residuos de recipientes/embalajes Es un residuo peligroso; solamente pueden usarse envases que han sido aprobado [7]. Todos los compuestos orgánicos pueden eliminarse como disolventes no halogenados si cumplen las siguientes condiciones:
  • Pueden contener los elementos C, H, N, Na, O, P, y S.
  • No debe haber halógenos, (ni siquiera compuestos halogenados inorgánicos como sales).
  • Las disoluciones deben ser líquidas a temperatura ambiente. • Si son sólidos deben estar disueltos en un disolvente apropiado. Debe ajustarse el valor del pH a 6-9 por neutralización si es necesario. Los disolventes orgánicos no halogenados deben reciclarse lo máximo posible [8].
  1. BIBLIOGRAFÍA [1] Yurkanis Bruice, P. (2008). Química orgánica. Pearson Educación. México. [2] https://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_frame_disp.cgi? spectrum_type=ir&sdbsno=475. [3] ChemDraw Professional 20 ChemDraw Software: Drawing and analysis suite for chemistry and biology from PerkinElmer Inc. [4] Valerín, M. N., & Salazar, M. Z. (2015). Purificación de sólidos por cristalización y determinación de punto de fusión.. UNIBE. Fac. Farm , 1 , 1-6. [5] https://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/ teoria/Recristalizacion_teoria.pdf

Reactivo Fórmula molecular Riesgos químicos (SGA)^ Símbolo SGA Anhídrido Maléico C4H2O  Irritante para la piel  Irritante para los ojos  Sensibilización cutánea  Toxicidad aguda (nocivo) Toxicidad sistémica específica de órganos diana tras una exposición única (irritación/somnolencia o vértigo) • Peligro para la capa de ozono Tolueno C7H  Irritante para la piel  Irritante para los ojos  Sensibilización cutánea  Toxicidad aguda (nocivo) Toxicidad sistémica específica de órganos diana tras una exposición única (irritación/somnolencia o vértigo) • Peligro para la capa de ozono  Líquido o sólido inflamable  Sustancia o mezcla que reacciona espontáneamente  Líquido o sólido pirofórico  Sustancia o mezcla que experimenta calentamiento espontáneo  Sustancia o mezcla que, en contacto con el agua, desprende gases inflamables  Peróxidos orgánicos  Explosivos insensibilizados  Sensibilización respiratoria  Mutagenicidad  Carcinogenicidad  Toxicidad para la reproducción  Toxicidad sistémica específica de órganos diana  Peligro por aspiración