Sintesis De Heterociclos

PRACTICA #

SINTESIS DE HETEROCICLICOS II

I ) OBJETIVOS

- Conococer la variedad de mecanismos que pueden tener los heterociclos

- Identificar y realizar la síntesis del indol

- Obtener un nuevo colorante : “Indigo” apartir de aldehidos y cetonas.

- Reconocer la importancia de los heterociclos antes mencionados.

II) INTRODUCCION

(1)Los compuestos heterocíclicos son compuestos orgánicos cíclicos en los que al menos uno de los componentes del ciclo es de un elemento diferente al carbono. Los átomos distintos de carbono presentes en el ciclo se denominan heteroátomos, siendo más comunes los heteroátomos denitrógeno, oxígeno y azufre. Ya que presentan cada una de los aminoacidos presentes.

Tomando como criterio de clasificación la cantidad de insaturaciones de los ciclos; los heterociclos pueden ser saturados o insaturados. Los heterocíclicos insaturados pueden ser aromáticos o no aromáticos.

(2)El Indol es un compuesto orgánico heterocíclico, con estructura bicíclica que consiste en un anillo de seis miembros (benceno) unido a otro de cinco miembros (pirrol). La participación de un par aislado de electrones de nitrógeno en anillo aromático refieren a que el indol no es unabase y no representa una amina simple.Es sólido a temperatura ambiente

Puede producirse mediante bacterias como producto de la degradación del aminoácido triptófano, así como su derivado, el escatol. Esto ocurre en forma natural en las heces humanas, presentando el indol un intenso olor fecal. Sin embargo, a muy bajas concentraciones, su aroma es floral(3)y constituye varias esencias florales y perfumes. También está presente en el alquitrán de hulla.

La estructura del indol puede hallarse en muchos productos naturales, como el triptófano y las proteínas que lo contienen, en los alcaloides, tales como la triptamina, la serotonina, laglucobrassinina y la mescalina. Diversos pigmentos, por ejemplo el índigo y la púrpura de Tiro, son dímeros del indol. Otros compuestos del indol incluyen las hormonas de los vegetales denominadas auxinas, un medicamento antiinflamatorio como la indometacina y el betabloqueante pindolol. El dopacromo es un indol saturado, precursor de las melaninas(Eumelaninas) y las betacianinas.

El indol sufre sustitución electrófila, principalmente en la posición 3. Los indoles substituidos son elementos estructurales de alcaloides de la triptamina derivados del triptófano como los neurotransmisores serotonina y dopamina.

El nombre indol es un acrónimo compuesto por las palabras índigo yóleo. La química del indol se inició con el estudio de la tintura deíndigo, convertida primero en isatina y luego en oxindol. Luego, en1866 Adolf von Baeyer redujo oxidol a indol usando polvo de zinc. En 1869 propuso la fórmula para el indol aceptada hasta la actualidad.

(4)Algunos derivados del indol fueron usados como tinturas hasta fines del siglo XIX. En la década de 1930, el interés por el indol se intensificó cuando se conoció que el núcleo indol está presente en muchos alcaloides , como así mismo en el triptófano y las auxinas, y se mantiene todavía como tema de investigación activa.

• Síntesis de indoles de Bischler-Möhlau

• Síntesis de indoles de Bartoli

• Síntesis de indoles de Fischer

• Síntesis del índigo der

(5)El índigo se conoce desde hace más de4000 años y es quizá el tinte más tempranamente utilizado por el hombre. En los libros más antiguos de las diversas culturas aparece mencionado. Ya lo usaron los antiguos egipcios para teñir de azul las vestiduras de las momias y uno de los colores del Tabernáculo era el azul índigo. Así mismo fue el pigmento utilizado por los mayasen sus pinturas, que junto a ciertas arcillas, constituyó el famoso azul maya. Más recientemente el índigo también se utilizó para teñir las casacas azules suministradas por Francia a los americanos durante la Revolución de Norteamérica .Antiguamente, se obtenía por fermentación del arbusto Isatis tinctoria de Europa central u otras especies de Indigofera procedentes de países tropicales. La síntesis del índigo de Baeyer-Drewson (1882) es una reacción orgánica en la cual se prepara el índigo a partir de o-nitrobenzaldehído y acetona. El índigo es un colorante a la tina típico muy insoluble en agua. En la antigüedad se preparaba una suspensión caliente de índigo con otras sustancias y se dejaba fermentar varios días, obteniéndose en este proceso un compuesto leuco (incoloro) reducido ,soluble en agua. El material a teñir se sumergía en esta disolución y a continuación se exponía al aire para oxidar la forma leuco y obtener el índigo. En la actualidad el índigo se reduce a la forma leuco con hidrosulfito sódico. Puede oxidarse exponiéndolo al aire o, para hacerlo con mayor rapidez, utilizando un agente oxidante como el perborato sódico. El pigmento azul insoluble así producido queda “encerrado” dentro de la fibra.

III )METODOLOGIA

Preparación del Índigo

1) Se pesó 1 gramo de o-nitrobenzaldehido y tomamos 5 ml de acetona

2) En un matraz disolvimos el o-nitrobenzaldehido y la acetona y agregamos gota a gota el NaOH 1 M hasta llegar a los 5 ml (imagen 1) y se agito constantemente

Imagen 1

3) La mezcla obtenida se puso caliente es decir que es una reacción exotérmica y un inmediato cambio de color de verde a marrón rojizo

4) Se dejo reposar por unos unos minutos y luego se filtró (imagen 2) al vacío el precipitado cristalino formado y se hizo dos lavados con etanol de 20 ml (imagen 3) cada uno y éter etílico en las mismas proporciones.

Imagen 2 Imagen 3

5) El índigo obtenido debe ser como agujas azul oscuro (imagen 4) y se puede recristalizar con etanol.

Imagen 4

Síntesis de 2-fenilindol

1)En un matraz de 50 ml se colocó 5.6 ml de acetofenona y 5 ml de fenilhidrazina fresca(imagen 5), la mezcla se calentó en un baño de agua a 80°C por unos 45minutos(imagen 6 ), se dejó enfriar hasta que se observó la formación de un sólido amarillento(imagen 7) .

Imagen 5

Imagen 6 Imagen 7

2)Se disolvió el sólido(imagen 8) con 10 ml de etanol(imagen9), seguidamente se filtró y se volvió a lavar con etanol enfriado con hielo .Lo que nos permitio obtener la fenilhidrazona de acetofenona (Solido cristalino.

Imagen 9 Imagen 8

3)Se tomó 3.668 gramos de fenilhidrazona de acetofenona y 36.68 gamosr de PPA ácido polifosforico (imagen 10) , se agito la mezcla en un baño de agua a 80°C por 30 minutos (imagen11)

Imagen10 Imagen 11

4)Se enfrió (imagen 12) la solución en un baño de agua con hielo y filtrar (imagen 14) el precipitado gris (imagen 13)

. Imagen 12

Imagen 13 Imagen 14

IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la Preparación de índigo

1) La reacción formada al agregar o-nitrobenzaldehido y acetona en un medio de hidróxido de sodio desprendió calor por lo tanto fue una reacción exotérmica y también notamos un inmediato cambio de color (de amarillo a rojizo ). Dicha reacción procede vía aldol que es un proceso de óxido reducción que nos dio unos cristales azul oscuro (colorante índigo) ;para lo que sige una serie de mecanismos .

• Mecanismo de condensación aldolica :

1) Formación del enolato por sustracción del hidrogeno

2) Ataque nucleofilico del enolato al carbonilo de otras moléculas

3) Protonacion del aldol.

• Deshidratacion del aldol:

Si la temperatura es alta el aldol pierde agua formando 2-butanal . Esto transcurre a través del enolato que elimina el hidrogeno dando el resultado final .

• Mecanismo de deshidratación

Para la Preparación de 2-fenil h

V. BIBLIOGRAFIA

1) http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_heteroc%C3%ADclico

2) «Olfaction - A Review

3) Baeyer, A. Ann. 1866, 140, 295.

4) Baeyer, A.; Emmerling, A.

5) .slideshare.com/colorantesindigo

6)

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