Pedroza Sánchez Marbella.

Téllez López Sofía Mariana.

Trinidad Ruvalcaba Andrea Samantha.

Laboratorio de Química Orgánica lll

PRACTICA No.5 “OBTENCION DE 2-FENILINDOL”

Objetivo general:

Efectuar la formación de un anillo de 5 miembros con un heteroatomo de Nitrógeno condensado, a un anillo de benceno.

Objetivos particulares:

Preparar 2-fenilindol, según la Síntesis de Indoles de Fisher.

Introducción:El indol es un compuesto heterocíclico con estructura bicíclica que consiste en un anillo de benceno unido a un pirol, tiene una distribución de 10 electrones π en el sistema cíclico presenta resonancia en su anillo de cinco miembros.Es un sólido cristalino que posee un punto de fusión de 52°C, fácilmente soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos y cristaliza en agua, tiene olor agradable y por esta razón también se utiliza como base de perfumes. Se ha encontrado en muchos compuestos naturales que tienen un gran interés químico y bioquímico, por otro lado, el interés en estas moléculas surge de su uso farmacológico, son un ejemplo el sumatriptan(antimigraña) y el frovatriptan también antimigraña, también se encuentra en el triptófano es un aminoácido esencial, el índigo un colorante y el ácido indolil-3-acético, una hormona de crecimiento vegetal.Los métodos generales para sintetizar estas sustancias utilizan procedimientos que forman el anillo heterocíclico por ciclación.

Generalidades:

Síntesis de FISCHER

Consiste en calentar fenilhidrazonas de cetonas o aldehídos, con cloruro de zinc anhidro, trifluoruro de boro, ácido polifosfórico, o algún otro catalizador acido, para producir indoles. Ocurre una transposición, catalizada por ácidos, de una fenilhidrazona con eliminación de agua y NH3. Los grupos electrodonadores favorecen la ciclación y los electroatractores la dificultan.

Con cetonas asimétricas, la ciclación intramolecular de la hidrazona puede conducir a dos indoles isómeros en distintas proporciones según las condiciones utilizadas, en medios fuertemente ácidos, puede predominar el indol menos sustituido.

Cuando existen sustituyentes en meta, respecto al nitrógeno de la hidrazona, la ciclación puede tener lugar en dos posiciones, que conducen a dos indoles isómeros:

Si el sustituyente G es electroatractor, los dos isómeros (4- y 6-) se forman aproximadamente en la misma proporción. En cambio si G es un sustituyente electrodonador, se forma mayoritariamente el isómero sustituido en 6. El análisis retrosintético del indol formado por la síntesis de Fischer, se puede plantear de la siguiente manera:

Metodología:

Material por equipo ReactivosMatraz Erlenmeyer de 50mLSoporte universalMecheroAro metalicoEmbudo de BuhnerMatraz KitasatoTela de AsbestoRefrigerante.

AcetofenonaFenilhidracinaEtanolÁcido acético glacialCloruro de Zinc anhídrido

Desarrollo experimental:Formación de la fenilhidracina de la acetofenona1.-En un matraz Erlenmeyer de 50 mL colocar 0.3 mL de Acetofenona + 0.4mL de fenilhidracina,+ 1.2 mL de etanol y de 1-2 gotas de ácido acético glacial.2.-Mezclar homogéneamente y calentar a 60°C durante 5min.3.-Dejar enfriar la mezcla de reacción filtrar el precipitado y lavar con alcohol.Formación de 2-fenilindol4.- Colocar el precipitado anterior en un matraz y adicionar 1g de cloruro de Zinc anhídrido.5.- Calentar la mezcla directamente manteniendo la temperatura entre 130°-140°C durante 10 min (rxn exotérmica)6.- Enfriar ligeramente y adicionar 3mL de ácido glacial.7.-Calentar con mechero hasta disolver el producto, dejar enfriar un poco y adicionar lentamente 4ml de agua.8.-Separar el producto filtrado al vacío y lavarlo con agua, recristalizar por par de disolventes (etanol-agua).9.-Determinar punto de fusión (188°-189°C) y hacer cálculos de rendimiento.

Diagrama de flujo:

Mecanismo de reacción:

Fichas de seguridad:

ACETOFENONA ICSC: 1156

ACETOFENONAFenilmetilcetonaAcetilbenceno

C8H8O/C6H5COCH3

Masa molecular: 120.1

Nº CAS 98-86-2

Nº RTECS AM5250000

Nº ICSC 1156

Nº CE 606-042-00-1

TIPOS DE PELIGRO/

EXPOSICION

PELIGROS/ SINTOMAS AGUDOS

PREVENCIONPRIMEROS AUXILIOS/

LUCHA CONTRA INCENDIOS

INCENDIO Combustible. Evitar las llamas.

Espuma resistente al

alcohol, polvo, dióxido de

carbono.

EXPLOSION

Por encima de 82°C:

pueden formarse mezclas

explosivas vapor/aire.

Por encima de 82°C:

sistema cerrado,

ventilación.

EXPOSICION

¡EVITAR LA FORMACION

DE NIEBLA DEL

PRODUCTO!

INHALACIONVértigo, somnolencia, dolor

de cabeza.

Ventilación, extracción

localizada o protección

respiratoria.

Aire limpio, reposo y

proporcionar asistencia

médica.

PIEL Piel seca. Guantes protectores.

Quitar las ropas

contaminadas. Aclarar la

piel con agua abundante o

ducharse.

OJOSEnrojecimiento, dolor. Gafas de protección de

seguridad.

Enjuagar con agua

abundante durante varios

minutos (quitar las lentes

de contacto si puede

hacerse con facilidad) y

proporcionar asistencia

médica.

INGESTION

Náuseas (para mayor

información, véase

Inhalación).

No comer, ni beber, ni

fumar durante el trabajo.

Enjuagar la boca y

proporcionar asistencia

médica.

DERRAMAS Y FUGAS ALMACENAMIENTO ENVASADO Y ETIQUETADO

Recoger, en la medida de lo

posible, el líquido que se

derrama y el ya derramado en

recipientes precintables.

Absorber el líquido residual en

arena o absorbente inerte y

trasladarlo a un lugar seguro.

(Protección personal adicional:

respirador de filtro mixto contra

vapores orgánicos y polvo

nocivo A/P2).

Separado de oxidantes fuertes.

Ventilación a ras del suelo.

símbolo Xn

R: 22-36

S: (2-)26

CE:

VEASE AL DORSO INFORMACION IMPORTANTE

ICSC: 1156Preparada en el Contexto de Cooperación entre el IPCS y la

Comisión de las Comunidades Eurpoeas © CCE, IPCS, 1994

FENILHIDRAZINA

1. Identificación del producto

Nombre químico: FenilhidrazinaSinónimos: HidrazinobencenoNº CAS: 100-63-0Fórmula: C6H8N2/C6H5NHNH2

NºONU: 2572NºGuía de Emergencia del CIQUIME: 153

2. Propiedades físico-químicasAspecto y color: Cristales o líquido aceitoso, de incoloro a amarillo, vira a marrón por exposición al aire y a la luz. Olor: No hay información disponible.Presión de vapor: 133 Pa a 71.8ºC Densidad relativa (agua =1): 1.09Densidad relativa de vapor (aire=1): 3.7 Solubilidad en agua: Escasa.Punto de ebullición: 243.5ºC (se descompone). Punto de fusión: 19.5ºCPeso molecular: 108.1

3. Identificación de los peligros

2

3 2

4. Estabilidad y reactividadLa sustancia se descompone al calentarla intensamente, y al arder, produciendo humos tóxicos, conteniendo óxidos de nitrógeno.Reacciona con oxidantes. Reacciona violentamente con dióxido de plomo.Condiciones que deben evitarse: Evitar las llamas. Evitar la exposición al aire y a la luz. Materiales a evitar: HIGIENE ESTRICTA. Evitar las llamas. No comer, beber, ni fumar durante el trabajo. Productos de descomposición: Humos tóxicos, conteniendo óxidos de nitrógeno.Polimerización: No aplicable.

5. Información toxicológica

Efectos agudos Efectos crónicos

Contacto con la piel

PUEDE ABSORBERSE. Irritación. Piel seca, enrojecimiento, dolor.

El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir sensibilización de la piel y dermatitis.

Contacto con los ojos

Irritación. Erojecimiento, dolor, visión borrosa.

No hay informaciónm disponible.

Inhalación Irritación. Tos, dificultad respiratoria, dolor de garganta, cianosis. La sustancia puede causar efectos en la sangre, dando lugar a hemolisis,

La sustancia puede afectar a la sangre, dado lugar a anemia.

alteraciones renales y hepáticas (ver otros).

IngestiónDolor abdominal, diarrea, náuseas, vómitos, debilidad, vértigo.

Otros

El compuesto es un sospechoso carcinógeno para el ser humano.Los síntomas de hemólisis no se ponen de manifiesto hasta pasadas algunas horas.

Límite en aire de lugar de trabajo (s/ Res. 295/03): 0.1 ppm. A3 - Carcinógenos confirmados en los animales con comportamiento desconocido en los humanos: el agente es carcinógeno en los animales de experimentación a dosis relativamente elevadas, vía o vías de administración, puntos de tipo histológico o por mecanismos que pueden no ser importantes en la exposición de los trabajadores. Los estudios epidemiológicos disponibles no confirman un incremento del riesgo de cáncer en los humanos expuestos. La evidencia existente no indica que el agente probablemente cause cáncer en los humanos, excepto por vías o niveles de exposición no frecuentes o poco probables. v.d. = Vía dérmica. Riesgo de absorción cutánea. Límite biológico (s/ Res. 295/03): No establecido. Nivel guía para fuentes de agua de bebida humana (s/ Dto. 831/93): No establecido.

6. Riesgos de incendio y explosiónIncendio: Combustible. En caso de incendio se desprenden humos (o gases) tóxicos e irritantes. Explosión: Pore encima de 88ºC; pueden formarse mezclas explosivas vapor/aire. Puntos de inflamación: 88ºC (c.c.) Temperatura de autoignición: 174ºC

7. Efectos ecotóxicos

Residuo clasificado peligroso / especial

S/ Ley 24-051 - Dto. 831/93 (Nación)

S/ Ley 11.720 - Dto. 806/97 (Bs.As.)

SI NO SI NO

Límite en emisiones gaseosas

S/ Dto. 831/93 (Nación) S/ Dto. 3395/96 (Bs.As.)

Nivel guía de emisión: No establecido. Nivel guía de calidad de aire:No establecido.

Nivel guía de emisión: No establecido.Nivel guía de calidad de aire:No establecido.

Límite en vertidos líquidos

S/ Res. 79179/90 (Nación)

S/ Res. 336/03 (Bs.As.)

No establecido. No establecido.

Resultados:

Peso del producto 1.9 gPunto de Fusión reportado.

188-189°C

Punto de Fusión practico.

187-189°C

Apariencia del Producto.

Cristalesblancos/ amarillentos

Cálculos de rendimiento:

Análisis de resultados:Respecto al producto esperado se observó que se obtuvo un buen rendimiento de nuestro producto. Al sacar el punto de fusión se pudo corroborar que el producto obtenido si era el esperado. Las cantidades de reactivos se redujeron a la 5ta parte ya que presenta un buen rendimiento.

Al calentar la fenildifrazina más acetofenona, ácido acético glacial y etanol este último actuó como un disolvente para llevar a cabo la reacción. Al obtener la fenilhidrazona de la acetofenona se le adiciono un catalizador acido en este caso utilizando cloruro de zinc, ocurrió una transposición la cual fue catalizada por ácidos de una fenilhidrazona por lo tanto obtuvimos la eliminación de agua y de NH3, obteniendo 2-fenilindol por la síntesis Fischer.

Conclusiones:

Se efectuó la formación de un sistema de 5 miembros con un heterotermo de Nitrógeno por medio de la síntesis de Índoles de Fisher. Ya que el punto de fusión estaba dentro de los parámetros teóricos.

Se conoció su importancia química y farmacológica o como anti migraña en diversos medicamentos

Bibliografía:

Ávila Zarraga José Gustavo, García Manrique Consuelo, et. al. (2009). FORMACION DE INDOL. En química orgánica experimentos con un enfoque ecológico (478,490). México: UNAM.

Carey, F. A.(1999)Química Orgánica. Ed. McGraw-Hill. McMurry, J., (2001). Química Orgánica. 5a. edición. Internacional Thomson

Editores, México