ACIDO PICRICO

ACIDO PICRICO

OBJETIVO.-

El alumno realizará una reacción de sustitución electrofílica, nitrando un anillo aromático que contiene un activador (o-p-director).

GENERALIDADES.-

Las reacciones de nitración son las reacciones de SEA que más se han estudiado. En las reacciones comunes, con ácido nítrico y sulfúrico concentrado, se considera que el ácido sulfúrico interviene para la formación de iones nitronio, de acuerdo a la siguiente reacción:

Esta ecuación esta basada tanto en datos espectroscópicos como crioscópicos y en el aislamiento de sales nitronio, como el perclorato de nitronio. Se considera que los iones nitronio son las especies activas nitrantes, probablemente el ataque del ion nitronio sobre el núcleo aromático no sea un proceso concertado sino que se lleva a cabo por un intermediario definido (complejo).

El ácido pícrico se ha utilizado en medicina como astringente, antiséptico y estimulante de la epitelación. Se utiliza en la fabricación de Cerillos, en la industria de las pieles, baterías eléctricas, grabado de cobre, manufactura de cristal colorido, mordiente de textiles y como reactivo.

PARTE EXPERIMENTAL.-

En un matraz Erlenmeyer perfectamente limpio y seco, coloque 0.5 g de fenol y póngalo en un baño de hielo; agregue gota a gota y agitando, 4 mL de ácido sulfúrico concentrado. Agite durante 5 min. a temperatura ambiente y caliente en baño María durante otros 5 min.

En un matraz erlenmeyer de 50 mL enfriado exteriormente prepare una mezcla sulfonítrica, colocando 4 mL de ácido nítrico y agregando gota a agota 4 mL de ácido sulfúrico concentrado. Añada esta mezcla (enfriando y agitando) a la mezcla de ácidos o- y p-fenol sulfúnicos, gota a gota.

Caliente la mezcla de reacción durante 5 min en baño María, agitando suavemente. Vacíe la mezcla de reacción en un vaso de precipitado que contenga 100 g de hielo picado y agite perfectamente.

Filtre para recuperar el producto y lávelo con un poco de agua helada. Recristalice de etanol/agua y seque los cristales. Determine el rendimiento y el punto de fusión (122C).

Teñido: Disuelva 0.1 g de ácido pícrico en 50 mL de agua y agregue una gota de ácido sulfúrico concentrado. Coloque en esta solución las fibras a teñir (El alumno deber traer telas blancas de diferentes tipos). Hierva durante 5 min. y retire las fibras con pinzas lavándolas perfectamente con agua en abundancia. Seque las fibras y observe los resultados obtenidos.

INVESTIGACION PREVIA AL EXPERIMENTO.-

1.- Nitración dentro de las reacciones de SEA.

2.- Influencia de los sustituyentes (orientación y reactividad).

3.- Fenoles. Generalidades y reacciones específicas.

4.- Reacciones y fundamento químico de la técnica.

5.- Propiedades y estructura de reactivos y productos.

6.- Colorantes y tinción. Crom�foros y aux�cromos.

BIBLIOGRAFIA.-

1. Cremlyn and Still, Named and Misc. Reac., in Prac. Org. Chem. Heinemann Ed. Books Ltd. London, 1937, pag. 167.

2. The Merk Index , 8a. Ed., 1968, pag. 831.

3. Parini, Russ. Chem. Rev. 31, 408-417,1962.

4. Foster, Org. Charge-Transfer Complexes, Academic Press, Inc. N.Y., 1969.

5. Mullican and Parson, Molecular Complexes, Pergamon Press, London, 1967.

6. Andrews and Keefer, Molecular complexes in Org. Chem., Holden day Inc. San. Fco., 1964.

REFERENCIA:

1. http://asesorias.cuautitlan2.unam.mx/organica/practicas2qiq.htm

2. http://organica1.org/qo1/Mo-cap14.htm#_Toc485961675

3. http://www.slideshare.net/heberdanielandraderivera/previo-del-acido-picrico

INVESTIGACION PREVIA AL EXPERIMENTO.-

• 1.- Nitración dentro de las reacciones de SEA.

La nitración es una de las reacciones químicas comercialmente más importantes. Se trata de la reacción entre un compuesto orgánico y un agente nitrante (por ejemplo el ácido nítrico) que introduce un grupo nitro en el hidrocarburo produciendo un éster.

Mecanismo de la nitración

Ahora que hemos apreciado los efectos que ejercen los grupos sustituyentes sobre la orientación y la reactividad en la sustitución electrofílica aromática, veamos si podemos justificarlos. El primer paso es examinar el mecanismo para la reacción. Comencemos con la nitración utilizando benceno como sustrato aromático.

El mecanismo generalmente aceptado para la nitración con una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico (la mezcla ácida tan empleada por los químicos orgánicos) implica la serie de reacciones siguientes:

El paso (1) genera el ión nitronio, NO2+, que es partícula electrófila que realmente ataca al anillo bencénico. Esta reacción es un equilibrio ácido-base, en el que el ácido sulfúrico sirve de ácido, y el ácido nítrico, mucho más débil, de base. Podemos considerar que el ácido hacerlo en el usual H+...-ONO2. El ión nitronio es bien conocido, puesto que existe en sales como el perclorato de nitronio, NO2 + CIO4-, y el fluoroborato de nitronio, NO2+ BF4-. De hecho, George Olah comprobó que estas sales de nitronio estables, disueltas en disolventes como el nitrometano o el ácido acético, nitran compuestos aromáticos suavemente, a temperatura ambiente y con rendimientos elevados.

Como necesita electrones, el ión nitronio los encuentra particularmente disponibles en la nube n del anillo bencénico, de modo que en el paso (2) se une a uno de los carbonos por medio de un enlace covalente, generando el carbocatión

Que a menudo se denomina ión bencenonio.

¿Cuál es la estructura de este carbocatión? Podemos representarlo por tres estructuras (I, II y III), que sólo difieren en las ubicaciones de los dobles enlaces y de la carga positiva. Por tanto, el verdadero ión debe ser un híbrido de resonancia de estas tres estructuras.

Desde luego, esto significa que la carga positiva no se encuentra localizada sobre un sólo átomo de carbono, sino que está distribuida sobre la molécula,

...