Informes de prácticas de Experimentación en Química Orgánica (5º Licenciatura en Química)

1. José Manuel Bélmez Macías
ÍNDICE
ACLARACIONES PREVIAS ______________________________________ 2
OBTENCIÓN DE MONOSACÁRIDOS A PARTIR DE FUENTES NATURALES.
GRUPOS PROTECTORES _______________________________________ 4
ANHÍDRIDO ENDO-NORBORNENO-CIS-5,6-DICARBOXÍLICO __________13
ANALGÉSICOS _____________________________________________ 20
COLORANTES SINTÉTICOS ___________________________________ 29
JABONES Y DETERGENTES ___________________________________ 34
NICOTINA ________________________________________________ 39
TERPENOS Y FENILPROPANOS _________________________________ 42
QUÍMICA DE LA VISIÓN _____________________________________ 46
ANEXO I ANÁLISIS ESPECTROSCÓPICO ________________ 48
ANEXO II _________________________________________________ 50
BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________II
-1-

2. ACLARACIONES PREVIAS
Acrónimos, simbología y unidades
dT densidad a T ºC
F indicaciones de manipulación (ver ANEXO II )
M masa molar en g mol-1
n cantidad de sustancia en mol
20
nD índice de refracción en la línea D del sodio a 20 ºC
PE punto de ebullición a presión atmosférica en ºC
PF punto de fusión en ºC
R indicaciones de riesgo (ver listado ANEXO II)
S indicaciones de seguridad (ver listado ANEXO)
[α ] 20
D poder rotatorio específico en la línea D del sodio a 20 ºC
Sobre los espectros
Las bandas de IR que aparecen referidas, pero no medidas por el instrumento, se han
calculado sobre los espectros aprovechando la escala lineal del eje de los números de ondas.
Los espectros de RMN se registraron a 400 MHz.
Las señales de 1H-RMN se ubican en desplazamientos químicos promediados con sus
desdoblamientos.

3. José Manuel Bélmez Macías
En los espectros DEPT aparecen invertidos los carbonos secundarios, mientras desaparecen
los cuaternarios y los carbonílicos.
Los números asignados a las señales de RMN se corresponden con el orden de aparición en
el espectro de izquierda a derecha.
-3-

4. OBTENCIÓN DE
MONOSACÁRIDOS A PARTIR DE
FUENTES NATURALES. GRUPOS
PROTECTORES
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• HCl (37%): R: 34-37, S: 26-36/37/39-45 M=36.46 d25=1.18.
• NaOH: R: 35, S: 26-37/39-45. M=40.00.
• Etanol: R: 11 S: 7-16, M=46.07, d25=0.789, PE=78, PF=-114, n D =1.36.
20
• Carbón activo: S:22-24/25
• Clorhidrato de D-glucosamina: F: 3-10, M=215.63, PF>300, [α ]D =+72.5º±2º.
20
• p-Anisaldehido: R:22-36/37/38, S: 26-36, F:10-23, M=136.15, d25=1.5730,
PE=248, PF: -1
• Éter etílico: R: 12-19-22-66-67, S: 9-16-29-33, M=74.12, d25=0.706, PE=34.6,
20
PF=-116, n D =1.3530
• Piridina: R: 11-20/21/22, S: 26-28, M=79.10, d25=0.978, PE=115, PF=-42,
20
n D =1.509
-4-

5. José Manuel Bélmez Macías
• Anhídrido acético: R:10-20/22-34, S:26-36/37/39-45, F:21, M=102.9, d25=1.08,
20
PE=138-140, PF=-73, n D =1.390
• Acetona: R:11-36-66-67, S: 9-16-26, M=58.08, d25=0.791, PE=56 PF=-94,
20
n D =1.390
• 2-Desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-glucopiranosa: M=297.25
• 1,3,4,6-Tetra-O-acetil-2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-
glucopiranosa: M=465.40
• 1,3,4,6-Tetra-O-acetil-2-amino-2-desoxi-β-D-glucopiranosa: M=383.73
Datos experimentales. Rendimientos
Obtención del clorhidrato de glucosamina
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Caparazones de crustáceos 100.63 g
HCl 113.60 mL
clorhidrato de glucosamina 0.36 g 187
0.36
R= ⋅ 100 = 0.36% ( g glucosamina / g caparazón )
100.63
Preparación de 2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-
glucopiranosa
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Clorhidrato de D-glucosamina 1.500 g
-5-

6. p-Anisaldehido 0.90 mL
2-desoxi-2-(4-
metoxibencilidenimino)-β-D- 1.10 g 160
glucopiranosa
n glu cos a min a 1.50
= 215.63 = 0.67 < 1
n p − anisaldehido 0.90 ⋅ 1.5730
136.15
reactivo limitante: clorhidrato de D-glucosamina
1.10
%R = 297.25 ⋅ 100 = 53.20%
1.50
215.63
Preparación de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-(4-
metoxibencilidenimino)-β-D-glucopiranosa
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
2-desoxi-2-(4-
metoxibencilidenimino)-β-D- 1.00 g
glucopiranosa
Piridina 4.70 g
Anhídrido acético 2.90 g
1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-
(4-metoxibencilidenimino)-β-D- 1.08 g 168
glucopiranosa
1.00
ni min a 297.25 = 0.44 < 1
=
n anhídrido 2.90 ⋅ 1.08
102.9
reactivo limitante: 2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-glucopiranosa
-6-

7. José Manuel Bélmez Macías
1.08
%R = 465.40 ⋅ 100 = 68.98%
1.00
297.25
Preparación de clorhidrato de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-amino-
2-desoxi-β-D-glucopiranosa
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-
(4-metoxibencilidenimino)-β-D- 0.90 g
glucopiranosa
Acetona 3.90 mL
HCl 0.45 mL
Éter etílico 3.10 mL
clorhidrato de 1,3,4,6-tetra-O-
acetil-2-amino-2-desoxi-β-D- 0.52 g
glucopiranosa
0.90
nimina acetilada 465.40
= = 0.36 < 1
n HCl 0.45 ⋅ 1.18 ⋅ 0.37
36.46
reactivo limitante: 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-
glucopiranosa
0.52
%R = 383.73 ⋅ 100 = 70.07%
0.900
465.40
-7-

8. Reacciones. Mecanismos y otros datos
Obtención del clorhidrato de glucosamina
OH
OH
NHCOCH3 O NHCOCH3
HO HO OH HCl/H2O O
O O HO
HO HO O OH
O HO
NHCOCH3 Δ + -
OH OH NH3 Cl
n
MECANISMO: ruptura ácida de los enlaces tipo éter + hidrólisis ácida de los grupos amido
+ reacción ácido-base
O O O
C C C
HN CH3 H+ HN CH3 HN CH3 H2O
H +
HO + HO + HO
O O O O
HO
O O O
n nH
OH OH OH
OH OH
O
+
C C CH3
C CH3 HN +
CH3 HN OH2 OH2
HN
+ HO OH HO OH
HO OH2 HO
HO O O
HO
O
OH OH
OH
H
O
H2N + -
H3N Cl
C CH3 OH2 HCl
+ HO OH HO
H2N OH OH
HO O HO
HO OH O
HO O OH OH
OH O
+
H3C C H3O
+
clorhidrato de D-glucosamina
-
O
-8-

9. José Manuel Bélmez Macías
Preparación de 2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-
glucopiranosa
OH OH
O NaOH HO O
HO
OH OH
HO HO
+ - p-anisaldehido
NH3 Cl N CH O CH3
MECANISMO: regeneración de la amina + aminación reductiva de un aldehido
OH OH
NaOH
HO O HO O + -
HO OH HO OH + Na Cl + H2O
+ -
NH3 Cl NH2
O OH
OH
C HO O
O H
HO OH
HO OH + CH3
HO
H + H
CH3
N
O C O
NH2 H -
O
OH OH
HO O HO O
HO OH HO OH CH3
CH3
H
N -H2O N CH O
H C O
OH
2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)-β-D-glucopiranosa
GRUPO PROTECTOR: la amina se regenera a partir de la imina por hidrólisis (ver
obtención de clorhidrato de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-amino-β-D-glucopiranosa)
-9-

10. Preparación de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-(4-
metoxibencilidenimino)-β-D-glucopiranosa
OH OAc
HO O Ac2O/piridina AcO O
HO OH AcO OAc
N CH O CH3 N CH O CH3
MECANISMO: alcoholisis de un anhídrido de ácido
O O -
O O
OH C C OH
H3C O CH3 C C
HO O HO O H3C O CH3
+
OH O
HO HO
H
N CH O CH3
N CH O CH3
H3C H3C
OH OH
C O O C O
HO O HO O
+
HO
O
H
+ - C HO
O
O CH3 - CH3COOH
N CH O CH3 N CH O CH3
OAc
AcO O
AcO OAc
... N CH O CH3
1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-(4-metoxibencilidenimino)
-β-D-glucopiranosa
El ácido formado es neutralizado por la piridina para evitar la hidrólisis de la imina:
-10-

11. José Manuel Bélmez Macías
H+ -
N N
OOCCH3
CH3COOH
acetato de
piridinio
GRUPO PROTECTOR: del derivado acetilado se pueden regenerar los grupos hidroxi por
reducción con hidruro de litio y aluminio
- -
O - O O - O OH
H (LiAlH4) H (LiAlH4) H3O+
-
C C
OCH3 C +R O C
H
C
H
+R OH
H3C OR H3C H3C H H3C H3C
H H H
Preparación de clorhidrato de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-amino-
2-desoxi-β-D-glucopiranosa
OAc
OAc
AcO O HCl/H2O
AcO O
OAc
AcO acetona OAc
AcO
N CH O CH3 + -
NH3 Cl
MECANISMO: hidrólisis ácida de una imina
-11-

12. OAc + OAc
H O H
AcO O AcO O
H
OAc OAc
AcO AcO
+
N CH O CH3 - H2O N CH O CH3
H
OAc
OAc
AcO O
O OH2
AcO OAc
OAc AcO
AcO N O CH3
+
N CH O CH3 C
H
H H OH2
+
OAc O H
OAc C
AcO O
OH2 O
OAc AcO
AcO +
H N
+
O CH3 AcO
+ -
OAc
+ + H3O
C HCl NH3Cl
H
O
H O
H CH3
clorhidrato de
1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-desoxi-2-amino
-β-D-glucopiranosa
-12-

13. José Manuel Bélmez Macías
ANHÍDRIDO ENDO-NORBORNENO-
CIS-5,6-DICARBOXÍLICO
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• Diciclopentadieno: R: 11-20/22-36/3738-51/53, S: 36/37-61, d25=0.986,
20
M=132.20, PE=170, PF=33, n D =1.511 (85% de pureza).
• Anhídrido maleico: R: 22-34-42/43, S: 22-26-36/37/39-45, M=98.06, PE=200,
PF=51-56.
• Acetato de etilo: R: 11-36-66-67, S: 16-26-33, F: 1, M=88.11, d25=0.902,
20
PE=76.5-77.5, PF=-84, n D =1.3720.
• Ligroina (PE=60-90): R: 11-38-50/53-65-67, S: 16-60-61-62, d20=0.700,
20
n D =1.393.
• CaCl2: R: 36, S: 22-24, M=110.98.
• Anhídrido endonorborneno cis-5,6-dicarboxílico: R: 41.42/43, S: 22-24-26-
37/39, M=164.16, PE=165.167.
• H2SO4: R: 35, S: 26-30-45, F:3, M=98.08, d20=1.83, PE= ~290
• Ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-dicarboxílico: M=182.17
-13-

14. Datos experimentales. Rendimientos
Preparación del anhídrido endo-norboneno-cis-5,6-
dicarboxílico
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Ciclopentadieno 6.00 mL
Anhídrido maleico 6.00 g
Anhídrido endo-norboneno-cis-
7.21 g 160
5,6-dicarboxílico
n ciclopentadieno 6 ⋅ 0.877
66.10 = 1.30 > 1 (asumiendo que la densidad del monómero es la
≈
n anh meleico 6.00
98.06
misma que en el dímero)
Reactivo limitante: anhídrido maleico
7.21
%R = 164.16 ⋅ 100 = 71.78%
6.00
98.06
-14-

15. José Manuel Bélmez Macías
Preparación del diácido ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-
dicarboxílico
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Anhídrido endo-norboneno-cis-
4.03 g
5,6-dicarboxílico
Ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-
3.49 g 170
dicarboxílico
4.03
n anhídrido 164.16 = 8.85 ⋅ 10 −3 < 1
=
n agua 50 ⋅ 1.00
18.02
Reactivo limitante: anhídrido endo-norboneno-cis-5,6-dicarboxílico
3.49
%R = 182.17 ⋅ 100 = 78.04%
4.03
164.16
Preparación del compuesto X
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-
1.09 g
dicarboxílico
H2SO4 5 mL
X 0.06 g 196
1.09
n diácido 182.17 = 0.06 < 1
=
n sulfúrico 5.00 ⋅ 1.83
98.08
-15-

16. Reactivo limitante: ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-dicarboxílico
0.06
%R = 182.17 ⋅ 100 = 5.50%
1.09
182.17
Reacciones. Mecanismos
Destilación del ciclopentadieno monómero
Retro Diels-Alder
Δ destilación fraccionada 2
recogida en frío
ciclopentadieno
Preparación del anhídrido endo-norboneno-cis-5,6-
dicarboxílico
Diels-Alder
-16-

17. José Manuel Bélmez Macías
O
O O O
O O O O O
anhídrido
endo-norborneno-cis-5,6-
dicarboxílico
Preparación del diácido ácido biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-
dicarboxílico
Hidrólisis de un anhídrido de ácido
OH2
-
O +
O + O H
OH2 O
- H
O
O O O O O
O H
O
O H
O
ácido
biciclo[2.2.1]-5-hepten-2,3-dicarboxílico
-17-

18. Preparación del compuesto Compuesto X:
Según Morrison y Boyd ("Química Orgánica" 5ª edición, Addison Wesley Iberoamericana
S.A. 1990) los alquenos reaccionan con H2SO4 concentrado frío formando sulfatos ácidos
de alquilo (R-OSO3H) como productos de la adición Markovnikov (en nuestro caso ambos
carbonos olefínicos son equivalentes), que en disolución con H2SO4 concentrado se
transforman en alcoholes al diluir con agua y calentar (p. 306). Si la disposición del grupo
hidroxi es endo, puede tener lugar la esterificación con el grupo ácido carboxílico del otro
puente dando lugar a la lactona.
H2O
exo
Δ
HO3SO HO
O H O H
O O
O H O H
O O O
+ HO S OH
O H O
O (concentrado
y frio)
O H
O
H2O
endo
Δ
O H O H
O O
HO3SO OH
O H O H
O O
-18-

19. José Manuel Bélmez Macías
O
O S OH
H
O
O H
- HOSO3- O H O
O H O
O +
OH OH O
O H + O H O H
O HO H HO
endo
O
-
O S OH
O
O
O H O H
+ H
O S OH
O O O
O O
+O H
O
H2O
ácido
(1R,3R,6R,7R,9S)-5-oxo-4-oxatriciclo
[4.2.1.03,7]nonano-9-carboxílico
-19-

20. ANALGÉSICOS
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• Ácido salicílico: R: 22-41, S:26-39, M=138.12, PE=211, PF=158-161.
• Ánhídrido acético: R:10-20/22-34, S:26-36/37/39-45, F:21, M=102.9, d25=1.08,
20
PE=138-140, PF=-73, n D =1.390
• H2SO4: R: 35, S: 26-30-45, F:3, M=98.08, d20=1.83, PE= ~290
• Ácido acetilsalicílico: R:22-36/37/38, S:26, M=180.16, PF=134-136
• Fenol: R: 24/25-34, S: 28.1-45, M=94.11, d25=1.071, PE=182, PF=40-42,
20
n D =1.483
• FeCl3: R: 22-34, S: 26-27-36/37/39-45, M=162.20.
• NaHCO3: M=84.01.
• HCl (37%): R: 34-37, S: 26-36/37/39-45 M=36.46 d25=1.18.
• Benceno: R:45-11-48/23/24/25, S: 53.1-45, M=78.11, d25=0.874, PE=80, PF=5.5,
20
n D =1.501
• Ligroina (PE=60-90): R: 11-38-50/53-65-67, S: 16-60-61-62, d20=0.700,
20
n D =1.393.
• I2: R: 20/21-50, S: 23-25-61, M=253.81, d20≈1.00.
• Anilina: R: 20/21/22-40-48/23/24/25-50 S: 28-36/37-45-61, F:8-9, M=93.13,
d25=1.022, PE=184, PF=-6, n D =1.586.
20
• Carbón activo: S: 22-24/25.
-20-

21. José Manuel Bélmez Macías
• Acetanilida: R: 22-36/37/38, S: 22-26-36, M=135.16, PE=304, PF=113-115.
• p-Fenetidina: F: 8, M=137.18, d25=1.065, PE=250, PF=2-5, n D =1.559.
20
• Acetato de sodio: S: 22-24/25, F: 3, M=82.03, PF>300.
• Fenacetina: R: 44-22, S: 53-45, M=179.22, PF=133-136.
• Paracetamol: R: 22-36/37/38, S: 26-36, M=151.16, PF=168-172.
• Cafeina: R: 22, F: 10, M=194.19, PF=235-237.
• Etanol: R: 11 S: 7-16, M=46.07, d25=0.789, PE=78, PF=-114, n D =1.36.
20
• CHCl3: R: 22-38-40-48/20/22, S: 36/37, M=139.38, d25=1.492, PE=60.5-61.5,
20
PF=-63, n D =1.445.
Datos experimentales. Rendimientos
Preparación de ácido acetilsalicílico
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Ácido salicílico 2.04 g
Anhídrido acético 5.00 mL
Ácido acetilsalicílico (bruto) 1.80 g
Ácido acetilsalicílico (purif.) 1.63 g 135
2.04
n ác salicílico 138.12 = 0.281 < 1
=
n anh. acético 5.00 ⋅ 1.08
102.9
Reactivo limitante: ácido salicílico
-21-

22. 1.80
% Rbruto = 180.16 ⋅ 100 = 67.65%
2.04
138.12
1.63
% R purif . = 180.16 ⋅ 100 = 61.26%
2.04
138.12
Preparación de acetanilida
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
Anilina 4.00 mL
Anhídrido acético 5.00 mL
Acetanilida 3.37 g 114
4.00 ⋅ 1.022
nanilina 93.13 = 0.836 < 1
=
n anh. acético 5.00 ⋅ 1.08
102.9
Reactivo limitante: ánilina
3.37
%R = 135.16 ⋅ 100 = 56.80%
4.00 ⋅ 1.022
93.13
Preparación de fenacetina
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
p-Fenetidina 4.01 g
Anhídrido acético 3.50 mL
Fenacetina 2.24 g 130
-22-

23. José Manuel Bélmez Macías
n p -fenetidina 4.01
= 137.18 = 0.796 < 1
nanh. acético 3.50 ⋅ 1.08
102.9
Reactivo limitante: p-fenetidina
2.24
%R = 179.22 ⋅ 100 = 42.76%
4.01
137.18
Análisis por cromatografía en capa fina
Eluyente: EtOH-CHCl3 50:50
PLACA 1: Sustancias conocidas
Soluto d (mm) Rf
Fase móvil 47 -
Paracetamol 28 0.596
Ácido acetilsalicílico 36 0.766
Cafeina 9 0.191
Fenacetina 32 0.681
Acetanilida 34 0.723
PLACA 2: Sustancias conocidas + mezcla problema
Soluto d (mm) Rf Asignación
Fase móvil 45 - -
9 0.200 Cafeina
28 0.622 Paracetamol
Mezcla de referencia 32 0.711 Fenacetina
34 0.756 Acetanilida
37 0.822 Aspirina
32 0.711 Fenacetina
Mezcla problema
35 0.778 Acetanilida
-23-

24. Reacciones. Mecanismos
Preparación de ácido acetilsalicílico
O O
O O H2SO4 C O
C
OH + C C
OH
+ C
H3C O CH3 H3C OH
OH O
C
O CH3
MECANISMO: alcoholisis ácida de un anhídrido de ácido
-24-

25. José Manuel Bélmez Macías
O
O
C
HO
O S OH
O O + H H
H O O O O O HO
C C +
- HOSO3- C C C C
H3C O CH3 H3C O CH3 H3C O CH3
O
-
O O O S OH
C C H O
OH OH
H3C H3C +
O CH3 O CH3
+ C C C C
O O
H O O O O
H H
O
C
OH O
O
+ C + H2SO 4
H3C OH
C
O CH3
ácido 2-(acetiloxi)benzoico
(ácido acetilsalicílico)
Polímeros del ácido salicílico
O O
C C
OH H2SO4 O
n
OH O
n
MECANISMO: alcoholisis del ácido. La reacción intermolecular está favorecida sobre la
intramolecular por implicar ésta la formación de un anillo de cuatro miembros, difícil de
cerrar.
-25-

26. O
C
+ HO
O OH OH
+
C H+ C C HO
OH OH OH
OH
+
OH OH OH C
HO
HO
O O
H
OH HO C O C
HO
C + C H2O
O +O
OH H OH2
H
OH O H2O
+
O C O + C
HO H2O
H
HO HO
O
O
O C
HO
C
C O
O
+
O + 2 H2O + 2 H3O ...
C O
O n
HO
Preparación de acetanilida
O
NH2
C
O O H3C NH O
+ C C + C
H3C O CH3 H3C OH
MECANISMO: aminolisis de un anhídrido de ácido
-26-

27. José Manuel Bélmez Macías
- H
O O O O
NH2 O O H H
H C C
+ C C N
C C N O CH3 O CH3
H3C O CH3 H3C
+ H3C
H O
H O
+
O O
N C NH C
CH3
+ - C + C
O CH3 CH3 HO CH3
N-fenilacetamida
(acetanilida)
Preparación de fenacetina
H3C O
C
NH
NH2
O O O
+ C C
+ C
H3C O H3C O CH3 H3C O H3C OH
MECANISMO: aminolisis de un anhídrido de ácido
-27-

28. NH2 -
O O O O
H
C C H
C C
+ H3C O CH3 N
+
O CH3
H3C
O CH2 CH3 CH3 CH2 O
H
O O H
O O
H H
N
C
O
C
CH3
+
N C + - C
O CH3
H3C CH3
CH3 CH2 O CH3 CH2 O
O
O
NH C
+ HO
C
CH3
CH3
CH3 CH2 O
N-(4-etoxifenil)acetamida
(fenacetina)
-28-

29. José Manuel Bélmez Macías
COLORANTES SINTÉTICOS
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• Na2CO3: R:36, S: 22-26, M=105.99, PF=851
• Ácido sulfanílico: R:36/38-46, S:24-37, M=173.19
• Carbón activo: S: 22-24/25.
• NaNO2: R: 8-25-50, S: 45-61, M=69.00, PF=271.
• HCl (37%): R: 34-37, S: 26-36/37/39-45 M=36.46 d25=1.18.
• N,N-dimetilanilina: R: 23/24/25-40-51/53, S: 28-36/37-45-61, M=121.18,
d25=0.956, PE=1.5-2.5, PF=193-194, n D =1.557.
20
• Ácido acético glacial: R: 10-35, S: 26-36/37/39-45, M=60.05, d25=1.049,
20
PE=117-118, PF=16.2, n D =1.371.
• NaOH: R: 35, S: 26-37/39-45. M=40.00.
• Naranja de metilo: R: 25, S: 45, M=327.33, intervalo de viraje pH 3.0-4.4 de
rosa a amarillo.
• NaCl: M=58.44, PF=801.
-29-

30. Datos experimentales. Rendimientos
Preparación de naranja de metilo
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido
Ácido sulfanílico 4.01 g
NaNO2 1.52 g
N,N-Dimetilanilina 2.70 mL
Naranja de metilo 8.63 g
4.01
n ác sulfanílico (173.19 + 18.02)
= = 4.05 ⋅ 10 −3 < 1
n nitrito sódico 1.52
69.00
4.01
n ác sulfanílico (173.19 + 18.02)
= = 0.985 < 1
n dimetilanilina 2.70 ⋅ 0.956
121.18
Reactivo limitante: ácido sulfanílico
8.63
%R = 327.33 ⋅ 100 = 125.71%
4.01
(173.19 + 18.02)
Pruebas: utilización como indicador
Disolución Color
Naranja de metilo naranja
Naranja de metilo + HCl rojo
Naranja de metilo + NaOH naranja
-30-

31. José Manuel Bélmez Macías
Reacciones. Mecanismos
Diazotación del ácido sulfanílico
O
Na2CO3 - +
+
HO3S NH2 Na O S N N + CO2 + H2O
H2O/HCl O
MECANISMO: el mecanismo no se comprende del todo, una propuesta por la vía polar
sería a través del ion nitrosonio como sigue:
-31-

32. H2O N
N - +
O O Na
- + O O + Na
+ +
H O H H O H
N H H N H + +
N H + O N O N
- O O O O
O O - H2O - H2O
- H2O
H
ion nitrosonio
- +
O Na
O C - O
O H + -
O Na +
2 H2N S O
2 H2N S O Na + H2CO3 (CO2+H2O)
O
O
p-anilinsulfonato de sodio
-
+ H O
O N O O
+ - + - + +
Na O S NH2 Na O S N N
O O H
H H
+
O O H
O O
+ - + + - - +
Na O S N N Na O S N N
O H O
O
- +
+
Na O S N N + H2O
O
p-diazoniobencenosulfonato de sodio
-32-

33. José Manuel Bélmez Macías
Preparación de naranja de metilo
CH3
+ N N N N
N CH3
1)
O CH3
O 2) NaOH (ac) + - S N
+ - S Na O
Na O O CH3
O
MECANISMO: reacción de copulación de sales de arenodiazonio (sustitución electrofílica
aromática)
H +
+ N N N -
N OH
O
O + S N(CH3)2
+ -
+ - S N(CH3)2 Na O
Na O O
O
N N
O CH3 + H2O
- S N
O
O CH3
4-{[4-(dimetilamino)fenil]diazo}benzenosulfonato de sodio
(naranja de metilo)
-33-

34. JABONES Y DETERGENTES
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• NaOH: R: 35, S: 26-37/39-45. M=40.00.
• Etanol: R: 11 S: 7-16, M=46.07, d25=0.789, PE=78, PF=-114, n D =1.36.
20
• NaCl: M=58.44, PF=801.
• Alcohol laúrico: R: 38-50, S: 61, M=186.33, d25=0.833, PE=260-262, PF=20-26,
20
n D =1.442.
• Ácido clorosulfónico: R: 14-35-37, S: 26-45, M=116.52, d25=1.753, PE=151-152,
20
n D =1.433.
• Laurilsulfato sódico: R: 36/37/38, S: 22/36,, M=288.38.
• Na2CO3: R: 36, S: 22-26, F: 3, M=105.99.
• n-Butanol: R:10-22-37/38-41-67, S: 13-26-37/39, M=74.12, d25=0.800,
20
PE=116.118, PF=-90, n D =1.399.
• Ácido acético glacial: R: 10-35, S: 26-36/37/39-45, M=60.05, d25=1.049,
20
PE=117-118, PF=16.2, n D =1.371.
• CaCl2: R: 36, S: 22-24, M=110.98.
• Na2HPO4: F: 3, M=141.96.
-34-

35. José Manuel Bélmez Macías
Datos experimentales. Rendimientos
Preparación de un jabón
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido
Aceite de oliva 10.04 g
NaOH 10.04 g
Jabón 27.29 g
Preparación de un detergente: laurilsulfato sódico
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido
n-Dodecanol 10.03 g
Ácido clorosulfónico 3.50 mL
Laurilsulfato sódico 9.66* g
* El dato es poco fiable, no se pudo eliminar todo el disolvente por problemas con el termostato de la estufa
10.03
n dodecanol 186.33 = 1.022 > 1
=
n ác clorosulfónico 3.50 ⋅ 1.753
116.52
Reactivo limitante: ácido clorosulfónico
9.66
%R = 228.38 ⋅ 100 = 63.62%
3.50 ⋅ 1.753
116.52
-35-

36. Ensayos con detergentes
Al agitar las disoluciones de jabón y detergente se forma espuma, no así tras añadir el
cloruro de calcio, que provoca la precipitación de los alquilcarboxilatos (en el jabón) y
laurilsulfato (en el detergente) sódicos, inhibiendo la acción limpiadora. Al añadir sobre
estas últimas disoluciones el fosfato sódico se provoca la precipitación de los iones Ca2+ en
forma de fosfato cálcico, altamente insoluble, en beneficio de la redisolución de los agentes
limpiadores como sales sódicas, sus formas activas.
Reacciones. Mecanismos
Preparación de un jabón
H2C O CO R1 O O O H2C OH
HC O CO R2 + 3 NaOH R1 C
-
+
+
R2 C
-
+
+
R3 C
-
+
+
HC OH
H2C O CO R3 H2O/ EtOH O Na O Na O Na H2C OH
MECANISMO: hidrólisis de ésteres catalizada por base (saponificación)
-36-

37. José Manuel Bélmez Macías
- O
O O +
-
HO Na
- C
C
C O R C O
C
R C O + O R
O H
H
(un triglicérido)
O
C OH + R
C -
O Na
+
(glicerol) mezcla de
alquilcarboxilatos
sódicos
(jabón)
Preparación de un detergente: laurilsulfato sódico
O
1) HOSO2Cl - +
CH3 (CH2)10CH2 OH
2) Na2CO3
CH3 (CH2)10CH2 O S O Na + CO2 + H2O
O
MECANISMO: SN2 sobre el sulfurilo (la presencia de agua puede conducir a la hidrólisis
del ácido clorosulfónico produciendo ácido sulfúrico, que provocaría la deshidratación del
alcohol) + reacción ácido base
-37-

38. O
-
HO S Cl H O
O + +
CH3 (CH2)10CH2 O CH3 (CH2)10CH2 O S Cl
- HCl
-
H O
HO
- +
O Na
H 1/2 O C - O
O +
O Na - +
CH3 (CH2)10CH2 O S O CH3 (CH2)10CH2 O S O Na + H2CO3 (CO2 + H2O)
O O
dodecilsulfato de sodio
(laurilsulfato de sodio)
-38-

39. José Manuel Bélmez Macías
NICOTINA
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• NaOH: R: 35, S: 26-37/39-45. M=40.00.
• Éter etílico: R: 12-19-22-66-67, S: 9-16-29-33, M=74.12, d25=0.706, PE=34.6,
20
PF=-116, n D =1.3530.
• Na2SO4: F: 3, M=142.04, PF=884.
• Metanol: R: 11-23/24/25-39/23/24/25, S: 7-16-36/37-45, M=32.04, d25=0.791,
20
PE=64.7, PF=-98, n D =1.3530.
• Lana de vidrio: S: 22-24/25.
• Nicotina: R: 25-27-51/53, S: 36/37-45-61, M=162.23.
• Ácido pícrico: R: 2-4-23/24/25, S: 28-35-37-45, M=229.10, PF=122-123.
• Dipicrato de nicotina: M=620.44.
Datos experimentales. Rendimientos
Obtención de dipicrato de nicotina
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF (ºC)
-39-

40. Tabaco 20.02 g
Dipicrato de nicotina 0.22 g 215
0.22 ⋅ 162.23
R= 620.44 ⋅ 100 = 2.87 ⋅ 10 −3 g ni cot ina
20.02 g tabaco
Reacciones. Mecanismos y otros datos
Obtención de dipicrato de nicotina
Reacción ácido-base
-
OH O
O 2N NO2 + O 2N NO2
N
N + 2
+
H CH3
N
CH3
N NO2 H NO2 2
dipicrato de nicotina
JUSTIFICACIÓN DE LA MAYOR BASICIDAD DEL
NITRÓGENO PIRROLIDÍNICO EN LA NICOTINA
En el anillo de piridina los electrones no compartidos del nitrógeno están situados en un
orbital híbrido sp2, mientras que en la pirrolidina se sitúan en orbitales sp3 estando aquí más
disponibles para su cesión al encontrarse más lejos del núcleo del átomo de nitrógeno por
-40-

41. José Manuel Bélmez Macías
ser menor el carácter s del orbital que los contiene (25% de carácter s frente al 33,3% en uno
tipo sp2)
JUSTIFICACIÓN DE LA ACIDEZ DEL 1,3,5-
TRINITROFENOL (ÁCIDO PÍCRICO)
La base conjugada es excepcionalmente estable por la posibilidad de dispersar la carga
negativa en gran extensión: por el anillo y sobre los grupos nitro (cada una de las estructuras
canónicas ilustradas representa a su vez a otro conjunto de estructuras resonantes en las que
cambian las posiciones de los electrones en los grupos nitro a los que todavía no ha
alcanzado la conjugación con el anillo)
- - - -
- - O O O O O O - - - - -
O O O + + + + O O O O O O
+ + N N - N N + + + +
N N - O O O O - N N N N
O O O O O O
+ +
+ - N - N - + +
- N O O O O - N - N
O O O O O O
-41-

42. TERPENOS Y FENILPROPANOS
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• Cinamaldehido: R: 37/38-41, S: 26-39, F: 10-23, M=132.16, d25=1.05, PE=250-
20
252, PF=-9,-4, n D =1.622.
• Hidrocloruro de semicarbazida: R: 22, M=111.53, PF=170-155.
• Acetato sódico: S: 22-24/25, F: 3, M=82.03, PF>300.
• Etanol: R: 11 S: 7-16, M=46.07, d25=0.789, PE=78, PF=-114, n D =1.36.
20
• Semicarbazona del cinamaldehido: M=189.21, PF=215.
Datos experimentales. Rendimientos
Obtención de cinamaldehido
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido
Canela molida 15.00 g
Cinamaldehido 1.28 g
-42-

43. José Manuel Bélmez Macías
1.28
R= ⋅ 100 = 8.53% (aceite )
15 canela
Caracterización del cinamaldehido
Reactivo/Producto Tomado/Obtenido PF(ºC)
Cinamaldehido 15.00 g
Hidrocloruro de semicarbazida 1.28 g
Semicarbazona del cinamaldehido - 210
Reacciones. Mecanismos y otros datos
O - + O
Cl H3N NH O
H3C C
- + N C + -
HN O O Na
H + C + Na Cl
NH2
NH2
MECANISMO: regeneración de la semicarbazida por reacción ácido base + adición-
eliminación sobre el carbonilo
-43-

44. - +
Cl H3N H2N
O O
HN O HN O
C + H3C C
- + C + H3C C + Na+ Cl-
O Na OH
NH2 NH2
semicarbazida
-
O O
NH O H
C C NH O
H2N C +
H + N C
NH2 HH
NH2
H O H H
O +
C CH3 O
H O OH2
C NH O NH O
C
N C N C
HH - CH3COO- - H3O+
H
NH2 NH2
H
una carbinolamina
NH O
N C
+ H2O
NH2
semicarbazona del 3-fenilacrilaldehido
(semicarbazona del cinamaldehido)
JUSTIFICACIÓN DE LA DIFERENTE BASICIDAD DE LOS
NITRÓGENOS DE LA SEMICARBAZIDA
El par de electrones atacante no entra en resonancia con el carbonilo de manera que está
localizado y con ello es más susceptible de ser cedido. Podría decirse que tiene carácter de
amina mientras los otros dos lo tienen de amida.
-44-

45. José Manuel Bélmez Macías
- -
O O O
C C C
H2N NH NH2 + +
H2N NH NH2 H2N NH NH2
-45-

46. QUÍMICA DE LA VISIÓN
Indicaciones de riesgo, seguridad, manipulación
y propiedades
• Etanol: R: 11 S: 7-16, M=46.07, d25=0.789, PE=78, PF=-114, n D =1.36.
20
• Diclorometano: R: 40, S: 23-24/25-36/37, M=84.93, d25=1.325, PE=39.8-40,
20
PF=-97, n D =1.424.
• NaCl: M=58.44, PF=801.
• Na2SO4: F: 3, M=142.04, PF=884.
• Al2O3: R: 37, S: 22-36, M=101.96, PF=2040.
• Ligroina (PE=60-90): R: 11-38-50/53-65-67, S: 16-60-61-62, d20=0.700,
20
n D =1.393.
• Benceno: R: 45-11-48/23/24/25, S: 53.1-45, M=78.11, d25=0.874, PE=80,
20
PF=5.5, n D =1.501.
• β-Caroteno: R:44, S: 7-15-18, F:1-8-10-16, M=536.87, PF=178-184.
• Licopeno: F: 10-23, M=536.87.
• Ciclohexano: R: 11-38-50/53-65-67, S: 9-16-33-60-61-62, M=84.16, d25=0.779,
20
PE=80.7, PF=4-7, n D =1.426.
-46-

47. José Manuel Bélmez Macías
Datos experimentales.
Cromatografía en columna
Orden de elución: 1º: β-Caroteno (amarillo), 2º: Licopeno
Cromatografía en capa fina
ELUYENTE: ciclohexano ELUYENTE: ciclohexano-benceno (9:1)
SOLUTO d (mm) Rf d (mm) Rf
Disolvente 49 - 49 -
14 0.29 22 0.45
β-Caroteno
3 0.06 12 0.24
Licopeno 3 0.06 12 0.24
Mezcla 3* 0.06 12* 0.24
* En la elución de la mezcla quedó un residuo coloreado en el lugar de la deposicón (se cree
que se trata de un colorante sintético añadido al producto elaborado). En la elución del β-
caroteno se observa la existencia de restos de licopeno, se achaca a una deficiente
separación.
-47-

48. ANEXO I
ANÁLISIS ESPECTROSCÓPICO
-48-

49. José Manuel Bélmez Macías
-49-

50. ESPECTRO IR CLORHIDRATO DE GLUCOSAMINA
BANDA (cm-1) ASIGNACIÓN COMENTARIOS
(1) 3293.41 tensión O-H en sólidos
(2) 1076 tensión C-OH
(3) 1138 tensión antisimétrica C-O-C (éter cíclico)
(4) 3000 tensiones simétrica y antisimétrica de los enlaces No aparece, probablemente solape
N-H en amonio con la de los grupos hidroxi
(5) 2555-2500 sobretonos y bandas de combinación (amonio)
(6) 2000 sobretonos y bandas de combinación (amonio)
(7) 1575 flexión antisimétrica de N-H en amonio
(8) 1539 flexión simétrica de N-H en amonio
(9) ≈2902 tensión C-H Aunque es una señal débil, aparece
como un pico en la banda
ensanchada de solapamiento de (1)
y (4)
(10) 1393 flexión C-H
(11) 2942 tensión asimétrica C-H en metileno
(12) 2861 tensión simétrica C-H en metileno
(13) 1458 flexión de tijera C-H en metileno
(14) 1183 vibración de esqueleto carbono secundario
(15) 1138 vibración de esqueleto carbono secundario
(16) 1249 vibraciones de esqueleto carbono terciario
(17) 1222 vibraciones de esqueleto carbono terciario
I -I-