Identificación de insaturados

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

BIOQUÍMICA Y FARMACIA.

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GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO

Práctica N° 6

Determinación de dobles enlaces

1. Interpreten cada una de las reacciones usadas para identificar alquenos y alquinos y señalen:

• Aquellos compuestos que del grupo de insaturaciones en estudio no reaccionan con ambos reactivos o con uno solo de ellos. Justifique las razones.

Entre las principales razones hay que tener en cuenta:

1. La prueba de Tetracloruro de carbono que hay algunos compuestos que sus sustituyentes son tan grandes que el bromo no pudo entrar y adicionarse entonces gana el impedimento estérico
2. Estos grupos no logran reaccionar es por su adición electrofílica puesto que hay hidrocarburos que son poco reactivos, y para que se dé la reacción como tal, se debe hacer uso de catalizadores para aumentar su velocidad cinética y poder reaccionar.
3. El compuesto no puede solubilizarse sea en tetracloruro de carbono (aunque sea el más ideal para compuestos insaturados) o en la prueba de Baeyer con el agua o un solvente orgánico como etanol o acetona.

• Los compuestos que dan falsos positivos o positivos y las razones de por qué ocurre.

El Bromo en Tetracloruro de carbono es la prueba favorita por los analistas al momento de identificar compuestos insaturados (doble y triple enlace), por el disolvente CCl4 que ayuda a solubilizar al Br2 y permitir la reacción de adición para la identificación de la mayoría de estos compuestos. Cuando se añade bromo en tetracloruro de carbono al doble enlace carbono-carbono de una sustancia, obtendremos de producto un haluro de alquilo. Por lo tanto, un doble enlace carbono-carbono se convierte en un enlace simple carbono-carbono, donde el bromo va a perder su coloración para indicarnos un resultado positivo. Pero esta prueba también puede dar falsos positivos ya sea por la falta de un análisis previo al estudio para encontrar una interferencia como también depende de que el analista deba tener conocimiento y cuidado en reportar un resultado antes de corroborarlo porque esta prueba puede reaccionar de una manera parecida pero distinta en su estructura ya que no ocurre la reacción de adición si no de sustitución formando ácido bromhídrico donde produce un desprendimiento de gas en sustancias como aldehídos, cetonas y ácido carboxílico. Otro compuesto que es un falso positivo pero no desprende gas son las aminas donde se debe descartar por medio de un análisis elemental previo o por la prueba de Baeyer que no reacciona con aminas.

La prueba más usada es el Permanganato de potasio (KMnO4) porque corrobora los resultados de la prueba de Br2/ CCl4 por lo que podemos decir que estas pruebas se complementan. El ion de permanganato se adiciona al doble enlace mediante un mecanismo de hidroxilación, formando un éster cíclico que es hidrolizado en un medio levemente básico, dependiendo del compuesto insaturado los alquenos formaran glicoles y los alquinos formaran ácidos carboxílicos que sufren una ruptura de sus enlaces formando grupos ácidos donde la oxidación con permanganato proporciona detectar la presencia de un hidrocarburo insaturado. En presencia de alqueno se le adiciona una disolución de permanganato de potasio de color purpura, la disolución cambia su color a marrón, debido a la formación del precipitado (MnO2). Pero en el caso de los alquinos no se queda con su coloración marrón si no que se volverá incolora. Hay que tener en cuenta que por ser un agente oxidante fuerte tiene la propiedad de oxidar todo lo que pueda, donde las sustancias que contengan alcoholes, aldehídos pueden verse afectados y dar un falso positivo en esta prueba.

Para identificar los grupos funcionales que interfieren es recomendable aplicar dos o más pruebas como mínimo que las más conocidas son:

En conclusión:

El analista debe estar muy preparado para este tipo de identificación porque en estas dos pruebas es muy común que den falsos positivo cuando se trabaja con compuestos polifuncionales esto quiere decir que el compuesto insaturado no estará solo al momento de someterlo sea en la prueba de tetracloruro donde dan falsos positivos en aldehídos, cetonas, ácidos y sobre todos las aminas mientras en la prueba de Baeyer hay que tener en cuenta que es un agente oxidante fuerte que provocaría oxidación a los compuestos interferentes como alcoholes y aldehídos provocando también un falso positivo. Aunque no hay que olvidar que estas pruebas se complementan entre si donde la mayoría de los interferentes se descartan, pero se recomienda y se requiere pruebas adicionales como las mencionadas en la tabla de arriba si quedará alguna duda para descartar cada uno de ellas.    

2. De acuerdo con lo visto en el video cargado en plataforma:

• Represente las reacciones involucradas en cada uno de los procesos de identificación de los compuestos empleados.

Ciclohexeno:

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En el ciclohexeno al momento de agregarle permanganato de potasio en medio básico por el carbonato de sodio nos muestra una adición de oxígenos teniendo así la formación de un glicol y la formación de MnO2 que es un precipitado marrón característico de esta identificación. Lo que nos da nuestra prueba positiva. La misma reacción ocurrirá con el Br2 / CCl4, con la diferencia que se agregará bromo.

Ciclohexano

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El ciclohexano no reacciona con en permanganato de potasio, debido a que este está completamente saturado y la única forma de llevarlo a reaccionar seria exponiéndolos a un aumento de la temperatura. Por lo que conservaría el color violeta del KMnO4, lo que nos da un resultado negativo. La misma reacción ocurrirá con el Br2 / CCl4.

Hexano

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Al momento de exponer el hexano con el permanganato de potasio no reaccionara al igual que le ciclohexano debido a que este no dispone de enlaces dobles, dándonos una vez más el color violeta característico de KMnO4, indicando que el resultado de esta prueba es negativo. La misma reacción ocurrirá con el Br2 / CCl4.

2-metil-2-buteno

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En esta prueba nos da positivo debido a la presencia de dobles enlaces al ser un alqueno, y así dándonos el MnO2 con su característico color marrón dándonos a conocer la presencia de alquenos. La misma reacción positiva ocurrirá con el Br2 / CCl4, con la diferencia que va a ocurrir una reacción de adicción con el bromo.

• ¿Qué finalidad tiene el carbonato de sodio en la reacción?

La finalidad de adicionar Na2CO3 (carbonato de sodio) es para crear un medio levemente básico para la reacción del permanganato de potasio, si no llegará a estar en medio básico el KMnO4 sería excesivamente oxidante y rompería el doble enlace C=C dando un resultado equivalente al de una ruptura por ozonólisis con H2O2.

• ¿Los alcanos podrían sufrir el proceso de halogenación con el reactivo de Br2/CCl4? Justifique su respuesta

Los alcanos no tienden a reaccionar con Br2 / CCl4, debido que es necesario que se produzca una adición electrofílica, rompiendo de esta forma el doble enlace y generando un dihaloalcanos, en el caso de un alcano no existe un doble enlace que nos permita realizar esa adición.

Observación:

La forma en la que un alcano podría reaccionar con Br2, sustituyendo radicales es que esta sea expuesta por una energía de activación que la proporciona el calor (∆) o la luz (hv), lo que quiere decir que mientras nuestra muestra no sea expuesta a esto factores no se producirá la halogenación de alcanos.

Esto nos quiere decir que los alquenos por ser muy reactivos decoloran el bromo de manera instantánea, mientras que los alcanos son pocos reactivos por ser un compuesto saturado solo lo harían si se exponen a la luz o al calor.