seminario de la practica 3,reaccion de cannizaro

1. Reacción de Cannizzaro
(Sintesis a microescala del alcohol bencilico y ácido benzóico utilizando la triboquimica)
1Equipo 3.

2. Introducción.
La reacción de Cannizzaro es un clásico de oxidación-reducción en aldehídos sin hidrógenos alfa, en donde los
productos tradicionalmente se obtienen después de refluir los reactivos inmiscibles por ejemplo hidróxido de
sodio acuoso y benzaldehído líquido durante 1 hora.
La inmiscibilidad ocasiona un área de contacto pobre entre los reactivos y por consiguiente un largo tiempo de
reacción que resulta un problema en los cursos de química experimental en donde los estudiantes cuentan con
un determinado tiempo para realizar el trabajo (Melgar & Enriquez, 2010).
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3. Antecedentes: Triboquimica.
Dentro del campo de la química clasicado por W. Nernst encontramos las reacciones triboquímicas —del
griego fricción o frotamiento-. Que son las que tienen lugar cuando los sólidos se someten a procesos de
molienda y agitación de las fases. Estas reacciones pueden realizarse a temperatura ambiente.
La pulverización del reactivo sólido crea pequeñas partículas cuyas áreas superficiales sumadas forman
una gran superficie, que a través de una agitación con la fase inmiscible, En las reacciones exotérmicas la
agitación propicia el desprendimiento de calor y, por ende, el aumento en su velocidad de reacción.
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4. Objetivos.
 Objetivos Generales:
I. Estudiar las propiedades químicas de los compuestos carbonilos sin hidrógenos en posición alfa.
II. Utilizar una técnica no convencional como lo es la triboquimica.
 Objetivos Particulares:
I. Conocer los estados de oxidación de los compuestos obtenidos e identificarlos.
II. Conocer el mecanismo utilizado en la practica.
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5. Estados de oxidación.
 Es un método de cuantificación de electrones en el que se trata a los enlaces como ionicos y se rompen de modo
heterolitico lo que da cada par de electrones al átomo más electronegativo.
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6. Estados de oxidación.
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7. Reacciones de adición nucleofilica.
 La capacidad de un grupo carbonilo para actuar como electrófilo proviene de los efectos de resonancia así
como los efectos inductivos consecuentes.
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8. Reacciones de adición nucleofilica.
 Al hibridarse la molécula y posterior ataque de un nucleofilo ocurren cambios geométricos en el carbono
que resulta de un ion alcoxido resultante; que se denomina intermediario tetraédrico.
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9. Reacciones de adición nucleofilica.
 En general los aldehídos son mas reactivos que las cetonas al ataque nucleofilico. Esto se debe a:
 Efectos estéricos: Una cetona tiene dos grupos alquilo. Un aldehído tiene solamente uno, por lo que el
impedimento estérico en el estado de transición es menos voluminoso y menor en energía a diferencia de las
cetonas.
 Efectos electrónicos: Una cetona tiene dos grupos alquilo que donan electrones que pueden estabilizar la
carga parcial positiva en el átomo de carbono del grupo carbonilo. Por el contrario los aldehídos tienen un
único grupo.
La carga parcial de un aldehído esta menos estabilizado que la de una cetona. En consecuencia los aldehídos
son más electrófilos que las cetonas y por lo tanto más reactivos.
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10. Reacciones de adición nucleofilica.
La carga parcial de un aldehído esta menos estabilizado que la de una cetona. En consecuencia los aldehídos
son más electrófilos que las cetonas y por lo tanto más reactivos.
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11. Reacciones de adición nucleofilica.
 Reacción general en medio básico y acido respectivamente.
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12. Agentes reductores.
 La converción de una cetona (o aldehído) en un alcohol es una reducción. La reacción requiere de un agente reductor
que se oxide solo como consecuencia de la reacción.
 Ejemplo.
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 El borohidruro de sodio actúa como fuente de hidruro (H:) y el solvente como la fuente de un protón (H+). El hidruro
por si no es un buen nucleofilo por que no es polarizable, específicamente el borohidruro de sodio actúa como fuente
proveedor de hidruro nucleofilo.

13. Agentes reductores.
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 Como regla general para aldehídos y cetonas cuando un nucleofilo ataca a un grupo carbonilo para formar un
intermediario tetraédrico, el grupo carbonilo siempre volverá a formarse si es posible pero nunca saldrán H- o C- salvo en
escasas ocasiones en las cuales estos átomos estén estabilizados.

14. Propiedades relevantes de los reactivos.
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• Se encuentra en forma de cristales.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es soluble.
• Reacciona violentamente en
oxidantes fuertes y acidos.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es miscible en agua.
• Reacciona violentamente con
aluminio, bases, hierro.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es poco soluble en agua.
.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es insoluble.
.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es insoluble.
.
• Se deben usar guantes y gafas
protectores.
• Es soluble en agua.
NaOH

15. Reacción de Cannizzaro: Mecanismo General.
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+ 1
- 1
+ 3

16. Reacción de Cannizzaro: Mecanismo detallado.
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 Ataque nucleofilico en condiciones básicas.
Forma:
• Intermediario tetraédrico.
 Transferencia de hidruro a una
segunda molécula de benzaldehído.
Forma:
• Gel blanquizco (Ver diapositiva R.
Cannizzaro).
• Ion alcoxido.
• Alcohol benzoico.

17. Reacción de Cannizzaro: Mecanismo detallado.
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 Reacción Acido-Base.
Formación de:
• Benzoato de sodio.
• Alcohol bencílico.
 Benzoato de sodio en condiciones acidas.
Forma:
• Alcohol benzoico.
• Sal.

18. Procedimiento: Reacción de cannizzaro.
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2 mL
NaOH pulverizado.
0.4 g
Pasta blanquizca.
6 mL

19. Procedimiento: Recuperación del Alcohol Bencílico.
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Quitar la tapa y dejar reposar
para que las fases se separen.
3 mL (disolvente no
clorado).
Separar la fase
orgánica que
encuentra en la
parte superior.
Repetir.
Lavar con 5 mL

20. Procedimiento: Recuperación del Alcohol Bencílico.
20
Adicionar:
agitar y dejar reposar.
Decantar la fase orgánica en
un vial con tapa de rosca.

21. Procedimiento: Recuperación del Acido benzoico.
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Filtrar al vacío lavar con dos porciones de agua helada, dejar
secar.
Fase acuosa.
Agregar hasta la precipitación
total del:
HCl

22. Caracterización del Alcohol Bencílico.
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Disuelto en:
Agitar
2 gotas.
1 mL de Na2CrO7 al 1%:
Cromatografía
en placa fina:
Disolver
Una gota.
1 mL.
Fase Móvil: 7:3 Hexano-
Acetato de etilo.

23. Caracterización del Acido Benzoico.
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Disuelto en:
Agitar
1 mL Bicarbonato de sodio.
Anotar observaciones.
Cromatografía
en placa fina:
Disolver
Fase Móvil: 7:3 Hexano-Acetato de etilo.
1 mL.
Cristales
(pizca).
Disuelto en:

24. Cromatografía: Relación de Frente (Rf).
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 Lista decreciente de grupos funcionales mas
polares adsorbidos mas fuertemente por la placa.
Silica gel.
A medida que aumenta el peso molecular de los
alcoholes se observa un disminución de la polaridad.

25. Aplicación: Reacciones Redox Biológicas.
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 Un agente reductor biológicamente importante es el NADH.
 El centro reactivo funciona como un agente proveedor de hidruros (parecido al BH4) y puede reducir aldehído o
cetonas para formar alcoholes.

26. Aplicación: Reacciones Redox Biológicas.
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 El NADH actúa como agente reductor y, en el proceso es oxidado el cual se denomina NAD.
 También puede haber un proceso inverso. El NAD puede actuar como un agente oxidante mediante la aceptación de
un hidruro proveniente de un alcohol, en el proceso el NAD es reducido el cual produce NADH.

27. Bibliografía.
 Galagovsky. L., (2012). Quimica Orgánica. Fundamentos teórico – prácticos para el laboratorio. Argentina.
EUDEBA. Págs. 125-130.
 Klein. D., (2012). Química Orgánica. México. Panamericana. Págs. 457-465, 1082.1083, 997-999.
 MacMurry. J., (2012). Química Orgánica. México. Cengage Learning. Págs. 723-724
 Melgar. A., Enriquez. O., (2010). Un clásico de Química Orgánica en microescala y con fricción: la reacción
de Cannizzaro. UNAM: ISSN 0187-893-X. Págs. 178-182.
Recuperado de: www.revistas.unam.mx/
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