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Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
PRACTICA 1
OBTENCION DE UN OXIRANO Y APERTURA DE EPXIDO
Objetivo
Sintetizar un compuesto heterocclico de tres miembros mediante la reaccin de epoxidacin de una olefina conjugada, y realizar una apertura en medio cido del anillo de oxirano.
Realizar una reaccin de ciclacin a la molcula de menadiona con la ayuda del perxido de hidrgeno en medio bsico.
Obtener el compuesto fitocol mediante una apertura en medio acido del epxido de Menadiona.
Cuestionario previo.
1. En que consiste la reaccin de Prileshajew y la adicin de Michael
La reaccin de Prileschajew o reaccin de Prilezhaev es una reaccin qumica que permite la obtencin de epxidos a partir de alquenos. La reaccin se produce en un solo paso, sin intermediarios de reaccin. La adicin electroflica (AE) del oxgeno del peroxicido al doble enlace del alqueno, genera un reordenamiento electrnico en el peroxicido; formandose el epxido y un cido carboxlico (RCOOH) como productos.1
Por accin de percidos, por ejemplo, de cidos peractico o perbenzoico, sobre alquenos en disolventes inertes, resultan los epxidos (oxiranos) con rendimientos prcticamente cuantitativos2
La reaccin de Michael consiste en el ataque nuclefilo de un enolato de aldehdo o cetona al
carbono de un , -insaturado. El producto final de esta reaccin pertenece a la familia de los 1,5-dicarbonilos.
1 Oxidacin de hidrocarburos. Qumica Organometlica. Revert. 2003. pp. 395410. 2 Manual de Qumica Orgnica Por Hans Beyer, Wolfgang Walter
https://books.google.com.mx/books?id=Pm7lNZzKlaoC&pg=PA79&lpg=PA79&dq=reacci%C3%B3n+de+Prileschajew&source=bl&ots=z73d4JGi7Z
&sig=3mrw2covQEJnVYRdg_tsWttQnDc&hl=es419&sa=X&ei=CfjTVKToEIaHyQS5toDQBQ&ved=0CCIQ6AEwAQ#v=onepage&q=reacci%C3%B3n%2
0de%20Prileschajew&f=false
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
La reaccin es una adicin de un enolato de una cetona o aldehdo sobre el carbono de un compuesto carbonlico ,-insaturado (el "aceptor" de Michael). Algunos ejemplos de nuclefilos incluyen a beta-cetoesteres, malonatos y beta-cianoesteres. El producto resultante contiene un altamente til patrn de dos carbonilos (C=O) en 1,5.3 Etapa 1. Formacin del enolato.
Etapa 2. Ataque nuclefilo del enolato al carbono b del a,b-insaturado.
Etapa 3. Equilibrio cido-base
Etapa 4. Tautomera ceto-enol
2. Proponer un mecanismo de reaccin para la sntesis del compuesto obtenido.
Los epxidos tienen un ligero carcter bsico. Por ello en medio cido una buena cantidad de molculas se protonan. La electrofilia de los carbonos unidos al oxgeno protonado aumenta considerablemente y los enlaces C-O se debilitan. Si el epxido es asimtrico, la ruptura del enlace C-O que conduce al carbocatin ms sustitudo es la ms favorable. El mecanismo se parece a la SN1. Pero el ataque del nuclefilo (en este caso el metanol) se produce de forma casi simultnea a la ruptura del enlace C-O. Nunca se encuentra el carbocatin aislado. Por ello, a pesar de ser un macanismo similar a la SN1, se produce la inversin de la configuracin del carbono atacado. Mecanismo de la epoxidacin de la menadiona
3 Michael, Arthur. J. Prakt. Chem. 1887, 36, 349-356; ibid.,1894, 49, 20
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
Mecanismo de apertura del epxido de la menadiona
3. Investigar la actividad biolgica de los epxidos
Sustancia qumica que polimerizada se usa como plstico para estructuras, revestimientos y
adhesivos. Los epxidos se adhieren fuertemente a partculas en el suelo y se evaporan
lentamente al aire, pueden permanecer en el suelo y en el agua por muchos aos. Las plantas
pueden incorporar los epxidos que se encuentra en la tierra. Es definitivamente txico en seres
humanos y en animales y pueden daar el sistema nervioso.
La mayora de las sustancias antimicrobianas en los alimentos tienen un efecto ms inhibidor
que letal, hay excepciones con los xidos de etileno y propileno.
Los epxidos son steres cclicos reactivos que destruyen todas las formas de microorganismo,
incluyendo esporas y virus, es decir, son esterilizantes qumicos usados en alimentos de baja
humedad y en los materiales de envasado asptico, para lograr el contacto directo con los
microorganismo son utilizados en estado de vapor; despus de una exposicin adecuada, el
epxido residual no reaccionante se elimina por medio de una corriente de aire
Segn su campo de aplicacin pueden ser clasificadas en tres grandes grupos:
Se utilizan para: abrasivos, materiales de friccin, textil, fundicin, filtros, lacas y
adhesivos.
Para madera y aislantes (RFMA) tienen su campo de aplicacin en: lanas minerales,
impregnaciones, materiales de madera, espumas.
Para polvos de moldeo (PM), que son suministradores de las industrias elctrica,
automovilstica y electrodomstica.
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
4. Usos y aplicaciones de los productos obtenidos
La vitamina K3 (o menadiona) pertenece al grupo de las vitaminas liposolubles y es un agente muy importante en la coagulacin sangunea, interviniendo en la sntesis de los factores VII, IX & X de la coagulacin, junto con la protrombina. La menadiona tambin contribuye en la produccin de glucgeno a partir de la glucosa heptica y puede desempear cierta interaccin en la formacin del hueso y en la prevencin de la osteoporosis. Normalmente, la vitamina K es adquirida por la dieta. sta se presenta en los vegetales, especialmente los de hojas verdes. Es muy poco frecuente la deficiencia de la vitamina K en todas sus derivaciones, excepto en los recin nacidos, pero cuando se presenta su deficiencia se presenta una coagulacin anormal y hemorragias internas. La menadiona se utiliza como medicamento en pacientes que presentan hipoprotrombinemia secundaria a alteraciones que limitan la absorcin o sntesis de vitamina k, como por ejemplo: colitis ulcerosa, ictericia obstructiva, esprue, tratamiento antibacteriano, enfermedad hepatica, y tambin en el tratamiento del deficit hipoprotrombinmico fisiolgico del recin nacido.i Reaccin general
Propuesta de mecanismo de reaccin
Mecanismo de la epoxidacin de la menadiona
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La reaccin se lleva acabo con perxido de hidrgeno en medio bsico debido a que acelera la
reaccin; este tipo de reaccin es lenta debido al doble enlace de la olefina y el grupo atractor de
electrones.
Mecanismo de apertura del epxido de la menadiona
Apertura de 2-metil-2,3-epoxi-1,4-naftoquinona:
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
Diagrama de flujo
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
Propiedades de reactivos y productos (aplicaciones y toxicidad)
Obtencin de un oxirano y apertura de epxido Q. Heterocclica GRJI
Bibliografa
company 1971 Atlanta ,Georgia. arp J.T. Practical Organic Chemistry Chapman and Hall, 1990.
Braen G.R., Joshi P. (2011). Chapter 199. Vitamins and Herbals. In J.E. Tintinalli, J.S.
Stapczynski, D.M. Cline, O.J. Ma, R.K. Cydulka, G.D. Meckler (Eds), Tintinalli's Emergency Medicine: A Comprehensive Study Guide, 7e. Retrieved November 14, 2012
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Requisitos de la carpeta
Portada
Calendarizacin
Formas de evaluar
Trabajo de laboratorio 40%
Asistencia
Puntualidad
Trabajo en equipo
Trabajo individual
Exposicin
Material
Previo
Exposiciones
Nombre y objetivos
Propuesta de mecanismo
Diagrama de lujo ecolgico
Propiedades de reactivos y productos
Reportes por equipo 20%
Exmenes individual despus de cada practica 30%
Reglamento
Trpticos
Formato de la practica
Previo (Impresa por ambos lados)
Nombre de la practica
Objetivos
Preguntas previas
Reaccin general
Propuesta de mecanismo de reaccin
Calculo de rendimiento teorico
Diagrama de flujo con enfoque ecolgico
Propiedades de reactivos y productos (aplicaciones y toxicidad)
Bibliografa
Reporte
Nombre de la practica
Objetivos
Calculo de rendimiento
Modificaciones a la tcnica
Resultados y observaciones en forma de tablas
Reaccin general
Mecanismo de reaccin
Anlisis de resultados
Conclusiones
Bibliografa.
Exmenes