Diazotacion_tp Organica

Universidad Tecnológica Nacional Diazotación

Facultad Regional Córdoba Química Orgánica

DIAZOTACIÓN La reacción de diazoación es una de las más importantes en química orgánica y es la combinación de una amina primaria con ácido nitroso para generar una sal de diazonio. El ácido nitroso como tal es gaseoso, pero se pueden preparar soluciones acuosas diluidas, haciendo reaccionar nitritos alcalinos como el nitrito de sodio (NaNO2) con algún ácido mineral como el ácido clorhídrico acuoso, o el ácido sulfúrico, perclórico o fluorobórico. Cuando se trata de una amina primaria alifática la sal de diazonio que se genera es muy inestable y regularmente se descompone inmediatamente, por lo que esta reacción no se considera sintéticamente útil. En contraste, cuando se utiliza una amina primaria aromática, la sal que se genera, es relativamente estable en solución y a temperaturas menores de 5°C, pues de otro modo tiene lugar la reacción de sustitución con el agua del medio produciendo fenol. Síntesis de sales de diazonio aromáticas El método más importante de preparación de las sales de diazonio aromáticas es el tratamiento de aminas aromáticas primarias, como por ejemplo la anilina, con nitrito de sodio en presencia de un ácido mineral, por ejemplo ácido clorhídrico. Como se dijo anteriormente, en solución acuosa estas sales son inestables a temperaturas superiores a los 5ºC, por lo que se emplea un baño de hielo durante la síntesis. A este proceso se le conoce como diazotación. Las sales obtenidas no son aisladas y se emplean una vez preparadas inmediatamente "in situ" puesto que la mayoría de ellas tienden a explotar al secarse. Mecanismo Obtención a partir de una amina primaria, nitrito de sodio y un ácido mineral:

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PRÁCTICO DE LABORATORIO Nº 7: DIAZOTACIÓN

Material necesario por grupo:

Pipeta de 1 mL (2)

Vaso de precipitado de 250 mL (1)

Pipeta de 5 mL (3)

Vaso de precipitado de 150 mL (2)

Pipeta de 10 mL (2)

Matraz erlenmeyer de 125 mL (3)

Tubo de ensayo (4)

Gradilla (1)

Espátula de metal (1)

Termómetro (1)

Agitador de vidrio (1)

Vidrio de reloj (1)

Sustancias químicas:

Anilina

Naftol

HCl

Fenol

Nitrito de sodio al 20%

Baño de hielo

Hidróxido de sodio al 10%

Agua destilada

1º PARTE: DIAZOTACIÓN DE ANILINA

Objetivo: Obtención de una sal de diazonio (1º PARTE), para ser usada en síntesis de compuestos orgánicos (2º y 3º PARTE).

Procedimiento: Se disuelve 1 mL de anilina en 8 mL de HCl diluido (mezclando 3 mL de HCl con 5 mL de agua, agitando la mezcla). La solución de hidrocloruro de anilina se enfría en un baño de hielo a 0-5ºC y se añade lentamente, agitando la mezcla de reacción, 5 mL de una solución acuosa de nitrito de sodio al 20 % (esta adición requiere de unos 3 minutos). La reacción se deja en el baño de hielo en reposo durante 10 minutos para que se complete la reacción de diazotación.

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Ecuación Química:

Anilina

Nitrito de Sodio

Cloruro de Bencenodiazonio

2º PARTE: REACCIÓN CON LIBERACIÓN DE N2 - OBTENCIÓN DE FENOL Se colocan 2 mL de la solución preparada anteriormente en un tubo de ensayo, se diluye con agua (hasta la mitad del tubo de ensayo) y se calienta hasta que el termómetro indique 40º-50ºC, durante 10 minutos. Se desprende nitrógeno y el fenol lo caracterizamos con 1 ó 2 mL de cloruro férrico.

Ecuación Química:

Cloruro de Bencenodiazonio

Fenol - producto principal -

Clorobenceno - producto secundario -

3º PARTE: REACCIÓN SIN LIBERACIÓN DE N2 - PREPARACIÓN DE UN COLORANTE AZOICO

En dos tubos de ensayo se colocan 2 mL de amina diazotada fría, se añade: a-) a uno de ellos, 7 mL de una solución de naftol en NaOH al 3 % P/V y se observa la formación de un precipitado; b-) en el otro tubo de ensayos se agregan 1 ó 2 mL de anilina y se observa la formación de un precipitado.

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Ecuaciones Químicas:

a-)

Cloruro de Bencenodiazonio

-Naftóxido de Sodio

-Bencenoazo- -Naftol

b)

Cloruro de Bencenodiazonio

Anilina

p-Amino(benceno)- azo-benceno

4º PARTE: TEÑIDO

La solución (colorante) se calienta a ebullición y se sumerge un trozo de tela durante 2 minutos. Se retira la tela con una varilla de vidrio con cuidado de no manchar las manos ni la mesada y se la sumerge en agua, observamos que el color queda (por que no está el grupo sulfónico). OPCIONAL: OBTENCIÓN DE UN INDICADOR - NARANJA DE METILO

En 100 mL de agua destilada se disuelven 5 g de ácido sulfanílico y 2 g de carbonato de sodio. La solución se enfría a 0ºC en baño de hielo, a continuación se añaden 2 g de nitrito de sodio disueltos en 15 mL de agua. Después se añade lentamente una solución de 4 ml de ácido clorhídrico concentrado en 15 mL de agua. En una mezcla de 5 mL de ácido clorhídrico concentrado y 15 mL de agua, se disuelven 3 mL de dimetilanilina. La solución se enfría con hielo y se vierte, con agitación continua, sobre el ácido sulfanílico diazotado. (Copulación de sales de diazonio).

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El proceso de acoplamiento se completa, al mismo tiempo que el colorante se transforma en su sal sódica amarilla, añadiendo aproximadamente 40 mL de solución de hidróxido de sodio al 10 %. Se añaden 30 g de NaCl, se calienta el contenido del vaso hasta cerca de su punto de ebullición y la solución se deja enfriar. El colorante se separa en cristales anaranjados que se recogen por filtración en un Büchner, se lavan con etanol y se extienden sobre un papel de filtro para su secado. No se debe intentar la determinación del punto de fusión porque el colorante descompone antes de fundir. (Rendimiento aproximado: 8-9 g).

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