SINTESIS DE BENZOINA.

SÍNTESIS DE BENZOÍNA

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Resumen

Durante la práctica se sintetizó 2,2308g de benzoína a partir de la reacción de condensación benzoínica entre dos aldehídos aromáticos (2 moléculas de benzaldehído) catalizada por cianuro de sodio que in situ forma el nucleófilo (ión cianuro), obteniendo un rendimiento del 67%. Posteriormente se llevó a cabo la identificación del compuesto mediante prueba de análisis cualitativo física (Punto de fusión: 50 – 52 °C) y prueba cualitativa química (reacción de oxidación de alcoholes con dicromato de potasio), finalmente se tomó el respectivo espectro IR.

Palabras claves: Benzoína, condensación benzoínica, oxidación de alcoholes.

Abstract

During practice was synthesized 2,2308g of benzoin from the reaction benzoin condensation between two aromatic aldehydes (2 molecules benzaldehyde) catalyzed by sodium cyanide to form in situ the nucleophile (ion cyanide), obtaining a yield of 67%. Subsequently performed compound identification by testing physical qualitative analysis (Melting point: 130 – 135 ° C) and the respective IR spectrum was taken, and chemical qualitative test (oxidation reaction of alcohols with potassium dichromate).

Key words: Benzoine, benzoin condensation, oxidation of alcohols.  [pic 2]

Introducción:

En benzaldehído (aldehído aromático) en presencia de iones cianuro (catalizadores), sufre una única reacción de acoplamiento, llamada condensación benzoínica, de la que se obtiene compuestos de tipo α-hidroxicetona llamados comúnmente benzoínas.

La condensación benzoínica es una dimerización y no una condensación como tal ya que no genera moléculas de agua.

Las benzoínas son α-hidroxicetonas con la siguiente estructura general:

Una primera versión de la reacción fue desarrollada en 1832 por Justus von Liebig y Woehler Friederich durante su investigación sobre el aceite de almendra amarga. La versión catalítica de la reacción fue desarrollada por Nikolai Zinin a finales de 1830, y el mecanismo de reacción para esta síntesis fue propuesto en 1903 por AJ Lapworth1.

Los usos industriales contemporáneos de la benzoína incluye el uso como intermediario y catalizador para fosfopolimerizacion y síntesis de colorantes, también es utilizado comercialmente como antiséptico.

Las cianohídrinas tienen funciones muy importantes en los seres vivos, por ejemplo en el milpiés usa como defensa ante sus depredadores una mezcla de ácido cianhídrico y benzaldehído, además de tener una reserva de mandelonitrilo (nitrilo del benzaldehído). De igual manera se ha encontrado en frutos conocidos como pingüicas (también conocidos como bayas salvajes) contienen una cierta cantidad de cianohídrinas y nitrilos, las cuales pueden tener una acción toxica en mamíferos, ya que estos no contienen enzimas que ayudan a degradar e integrar estos a sus rutas metabólicas2.

Materiales y métodos

El desarrollo de la práctica de laboratorio se llevó a cabo en la sección descrita a continuación:

•  Síntesis de benzoína  

En un balón de dos bocas se adicionó 3,20 mL (0,031 moles) de benzaldehído y 4,33mL de etanol, seguidamente se adicionó 3,33mL (7*10-3moles) de  solución de cianuro de sodio al 10%, se llevó a reflujo (con agitación constante) durante 30 minutos. Se dejó reposar (5min), y se llevó a baño de hielo (15 min). Posteriormente, se filtró lavando con agua fría, Finalmente, se midió punto de fusión y se tomó el espectro IR.

Análisis cualitativo químico:

Se tomó una pequeña cantidad de solido se adicionó 20 gotas de ácido sulfúrico concentrado, posteriormente se agregó 5 gotas de dicromato de potasio y se calentó hasta observar cambio de color.

Se tomó una pequeña cantidad del compuesto sólido, del cual una parte se sometió a espectroscopia IR y lo restante se depositó en un capilar, con la ayuda de un fusiómetro (Stuart Visión) se midió el punto de fusión. El punto de fusión experimental de la benzoína está en un rango de 130 -135 °C.

Análisis

A continuación estudiaremos cada sección llevada a cabo en la presente práctica.

• Síntesis de benzoína

La primera etapa de la condensación consiste en el ataque nucleofílico del ión cianuro sobre el átomo de carbono del grupo carbonilo del benzaldehído para formar el alcóxido, sobre el alcóxido se establece un equilibrio ácido-base con etanol el cual es posible gracias a que tanto el alcóxido como el etóxido poseen aproximadamente el mismo valor de pka (16 y 17) y en consecuencia las bases conjugadas tienen la misma fuerza básica, in situ ocurre inversión de reactividad del carbono del grupo carbonilo, ya que en lugar de ser un centro electrofílico, se convierte en un centro nucleofílico, generando un carbanión por estabilización.

El carbanión ataca al carbono del grupo carbonilo (centro electrofílico) de una segunda molécula de benzaldehído efectuándose el enlace C-C mediante una adición nucleófilica, para formar el intermediario, el cal presenta dentro de su estructura un grupo alcóxido y un alcohol por lo que se establece un nuevo equilibrio acido-base, intramolecularmente, para generar el intermediario a partir del cual se regenera el grupo carbonilo y posterior eliminación del ión cianuro dando lugar a la benzoína3 (Esquema Nº2).

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