Descarboxilación De Hofmann

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA QUIMICA

Laboratorio de Química Orgánica II

DESCARBOXILACIÓN DE HOFMANN

Francesco Razolli

Carlos Mario Torres Arboleda

Profesor:

Rubén Darío Zapata

18 de junio de 2014

Medellín

DESCARBOXILACIÓN DE HOFMANN

1. Objetivos.

• Analizar la reacción de descarboxilación de Hofmann mediante la conversión de acetamida en metilamina

• Correlacionar el mecanismo de esta reacción con el de Curtis

• Caracterizar el producto de la reacción.

2. Resumen teórico.

Las reacciones de eliminación se dan mediante mecanismos E1 yE2; y son características de haluros y alcoholes, los cuales eliminan halógenos y agua, respectivamente. Sin embargo, existen otras reacciones de eliminación en las que ese extrae nitrógeno, azufre y carbono que se conocen como desaminación, desulfuración y descarboxilación, respectivamente. Estas reacciones son muy diferentes a las E1 y E2, y tienen sus propias características. Son características de alquenos, alquinos terminales y ácidos carboxílicos, los cuales pierden un carbono del extremo en forma de CO2.

Las amidas primarias y las azidas de acilo descarboxilan por un mecanismo similar, se conocen como rearreglos de Hofmann y de Curtius.

NaOH, BR2 ó NaOCl

R-NH2 + CO2

---------------------------->

H2O

Calor

R-NH2 + CO2 + N2

---------------------------->

H2O

Mecanismos de reacción

Rearreglo de Hofmann

La base sustrae un protón N-H ácido, produciendo un anión amida

El anión reacciona con Bromo en una reacción de sustitución α para dar una N-bromoamida

La sustracción del protón N-H restante por una base da un anión bromoamida estabilizado por resonancia…..

…..el cual se rearregla cuando el grupo R unido al carbono del grupo carbonilo migra al nitrógeno al mismo tiempo que sale el ion bromuro. Se forma un isocianato.

Al isocianato formado en el rearreglo se le adiciona agua en un paso de adición nucleofílica para producir un ácido carbámico

El ácido carbámico pierde espontáneamente CO2 para dar una amina

3. Propiedades físicas y toxicidad de reactivos

HIDRÓXIDO DE SODIO

ESTADO FÍSICO

Sólido blanco e higroscópico, en diversas formas

Punto de ebullición: 1388°C

Punto de fusión: 318°C

Densidad: 2.1 g/cm3

Solubilidad en agua, g/100 ml a 20°C: 109 (muy elevada).

PELIGROS QUÍMICOS

La disolución en agua es una base fuerte que reacciona violentamente con ácidos y es corrosiva con metales tales como: aluminio, estaño, plomo y cinc, formando gas combustible. Reacciona con sales de amonio produciendo amoníaco, originando peligro de incendio. El contacto con la humedad o con el agua genera calor.

VÍAS DE EXPOSICIÓN

Efectos locales graves

RIESGO DE INHALACIÓN

Puede alcanzarse rápidamente una concentración nociva de partículas suspendidas en el aire cuando se dispersa.

EFECTOS DE EXPOSICIÓN DE CORTA DURACIÓN

La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio.

Corrosivo por ingestión.

EFECTOS DE EXPOSICIÓN PROLONGADA O REPETIDA

El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis

HIPOCLORITO DE SODIO

ESTADO FISICO

Densidad relativa (agua = 1): 1.1

Solubilidad en agua, g/100 ml a 0°C: 29.3

ASPECTO Solución clara, ligeramente amarilla, de olor característico.

PELIGROS FISICOS PELIGROS QUIMICOS La sustancia se descompone al calentarla intensamente, en contacto con ácidos y bajo la influencia de luz, produciendo gases tóxicos y corrosivos, incluyendo cloro. La sustancia es un oxidante fuerte y reacciona con materiales combustibles y reductores. La disolución en agua es moderadamente básica.

LIMITES DE EXPOSICION TLV no establecido.

VIAS DE EXPOSICION La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión.

RIESGO DE INHALACION No puede indicarse la velocidad a la que se alcanza una concentración nociva en el aire por evaporación de esta sustancia a 20°C.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA El contacto prolongado o repetido puede producir sensibilización de la piel.

ACETAMIDA

PROPIEDADES FÍSICAS

Punto de ebullición: 222°C

Punto de fusión: 81°C

Densidad: 1.16 g/cm3

Solubilidad en agua, g/100 ml: 200

Presión de vapor, Pa a 65°C: 133

ESTADO FÍSICO; ASPECTO:

Cristales incoloros, delicuescentes.

PELIGROS QUÍMICOS:

La sustancia se descompone al arder, produciendo humos tóxicos incluyendo óxidos de nitrógeno. Reacciona con ácidos y oxidantes fuertes.

LÍMITES DE EXPOSICIÓN:

TLV no establecido.

MAK: Cancerígeno: categoría 3B

VÍAS DE EXPOSICIÓN:

La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol.

RIESGO DE INHALACIÓN:

La evaporación a 20°C es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración molesta de partículas en el aire cuando se dispersa, especialmente si está en forma de polvo.

EFECTOS DE EXPOSICIÓN DE CORTA DURACIÓN:

La sustancia irrita los ojos y la piel.

EFECTOS DE EXPOSICIÓN PROLONGADA O REPETIDA:

Esta sustancia es posiblemente carcinógena para los seres humanos.

ACETONA

PROPIEDADES FÍSICAS

Punto de ebullición: 56°C

Punto de fusión: -95°C

Densidad relativa (agua = 1): 0.8

Solubilidad en agua: miscible.

Presión de vapor, kPa a 20°C: 24

Densidad relativa de vapor (aire = 1): 2.0

Densidad relativa de la mezcla vapor/aire a 20°C (aire = 1): 1.2

Punto de

...