INFORME No.1SNTESIS DE DIACETATO DE 5- NITROFURFURALALUMNO: LUIS HERIBERTO VAZQUEZ MENDOZAASESOR: CARLOS SALVADOR VALADEZ SNCHEZGRUPO: 2501

INTRODUCCINEn la reaccin de nitracin (S.E.A.) en furanos (anillos de cinco miembros con un heterotomo de oxgeno) se obtiene un intermediario til en la sntesis de diversos frmacos [1]. El furano, al ser un heterociclo excedente, es mucho ms reactivo que el benceno frente a reactivos electrfilos, por ejemplo frente al catin (NO2+) implicado en la nitracin aromtica. Por eso para nitrar el furfural no se utiliza cido ntrico concentrado o mezcla sulfontrica que son muy reactivos, sino que se emplean unas condiciones ms suaves como cido ntrico concentrado disuelto en anhdrido actico, las principales reacciones con estas condiciones debido a la baja aromaticidad en el anillo son principalmente para los furanos, pirroles e indoles [2]. De esta mezcla resulta el nitrato de acetilo (o acetato de nitronio) y cido actico, en un proceso de equilibrio muy desplazado ala derecha. El furfural se trata con acetato de nitronio en anhdrido actico, antes de nitrarse se transforma en el derivado bis-acetilado (adicin de cido actico al aldehdo y esterificacin del alcohol formado con el anhdrido actico). El grupo bis-acetilado (bis-metilo) formado in situ a partir del grupo formilo es un grupo ligeramente dador de electrones y orientador a las posiciones 3 y 5, por lo que la nitracin ocurre regioselectivamente en posicin 5, activada por el oxgeno furnico y por el sustituyente[3].Dado que el grupo aldehdo es fcilmente oxidado, es necesario protegerlo para que se d la nitracin en el anillo. La preparacin del diacetato del aldehdo antes de la nitracin funciona como un mtodo de proteccin [4].

OBJETIVORealizar la sntesis del diacetato de 5- nitrofurfural mediante una reaccin de nitracin (S.E.A.) en un anillo de cinco miembros, y una reaccin de adicin nucleoflica sobre el grupo carbonilo. ESQUEMA DE LA REACCIN[footnoteRef:1] [7] [1: Realizado mediante software online de aplicacin java en: http://www.chemaxon.com/marvin/examples/applets/sketch/abbrevgroups.html ]

MECANISMO DE REACCIN[footnoteRef:2] [2: Realizado mediante el software: Marvin JS ]

PARTE EXPERIMENTALSe prepar una mezcla de 0.35ml (6.05x10-3 mol) de cido ntrico y una gota ( 8.22x10-5 mol) de cido sulfrico en un vaso de precipitado, la cual se agreg gota a gota a un matraz baln de 10 ml que contena 3.7 ml (0.039 mol) de anhdrido actico, esta adicin se llev a cabo con agitacin y en un bao de hielo manteniendo la temperatura entre 0C y 10 C, tal como se muestra en la foto de reaccin. Posteriormente se adicion lentamente 0.42ml (5.14x10-3 mol) de furfural sobre la mezcla en agitacin y en el mismo rango de temperatura, finalizada la adicin la mezcla se mantuvo en agitacin durante una hora mientras se jugaba con la temperatura en el rango de 0C a 10C debido a que la mezcla llegaba a solidificarse en esas condiciones. Todas las medidas mencionadas se llevaron a cabo a escala (para obtener 1g de producto) con base a la tcnica del artculo de experimentos de la universidad del norte de lowa [4].A continuacin 3.3 ml (0.184 mol) de agua se agregaron a la mezcla y se agit a temperatura ambiente por 30 minutos, en este punto se form un precipitado blanco y luego se agreg una solucin 10 % de NaOH hasta obtener un pH entre 2.7 y 2.5. Se calent la mezcla por un bao de vapor entre 50C y 55C durante una hora. Una vez terminado el calentamiento se dej enfriar a temperatura ambiente para luego separar los cristales de la mezcla mediante una filtracin a vaco y lavarlos con agua [4]. Se pes el producto y se obtuvo un valor de 0.3g, posteriormente se tom el P.F. y se obtuvo un valor de 82C; sin embargo debido a que es un valor menor al rango establecido que va de 84C a 90C (dependiendo de la pureza) de acuerdo a los valores que estn indicados en la tcnica, se procedi a recristalizar el producto con etanol. Obteniendo cristales ms blancos (0.23g) y un P.F. de 84C. FOTO DE LA REACCIN

OBSERVACIONESAl agregar sal al bao de hielo para mantener la temperatura constante se observ un rpido descenso de temperatura hasta 0 C y la reaccin se solidific (debido a propiedades coligativas que modifican el P.F. en la mezcla) [5], por lo que se jug con la temperatura una y otra vez hasta 8C y as poder llevar a cabo la agitacin.Tambin se observ un cambio de color verde en la mezcla al momento de adicionar el furfural a la reaccin, esto es debido a que se forma un complejo caracterstico de las aldosas cuando se tratan en medio cido ) [8].Despus de las adiciones, mientras se agitaba la mezcla (entre 0C y 8C) se observ una consistencia pastosa color crema durante el transcurso de la reaccin.En la etapa de agitacin a temperatura ambiente se apreci una precipitacin al momento de adicionar el agua a la mezcla.RESULTADOSDatosEstado de agregacinColorGramosP.F.%De rendimiento

TericoSlido(cristales)[6]Blancos[6]1g84C-90C [4]80% [4]

ExperimentalSlido(cristales)Blancos0.23g 84C18.4%

CONCLUSIONESSe logr la sntesis del diacetato de 5-nitrofurfural mediante una S.E.A. en un anillo aromtico de cinco miembros, en donde se requirieron condiciones suaves para realizar la nitracin.Se obtuvo el producto, pero con un rendimiento de 18.4% (0.23g) rendimiento muy bajo comparado con el terico, esto es debido a que no se realiz la purificacin del furfural. REFERENCIAS [1] Rubn Montalvo Gonzlez y Manuael Salinas Mardueo, Qumica Orgnica Introduccin a la qumica heterocclica, Universidad Autnoma de Nayarit Ciudad de la Cultura Amado Nervo, 2 Ed, Tepic, Nayarit, 2003, pg. 45. [2] Jos Luis Soto Cmara, Qumica orgnica vol III Grupos funcionales y heterociclos, Editorial sintesis, Madrid Espaa, 2001, pg. 495. [3] Carmen Escolano Mirn ySantiago Vzquez Cruz ,Qumica farmacutica I Tomo 2, Preparacin de los grupos funcionales ms usuales en frmacos, Editorial:Universidad de Barcelona, Barcelona 2009, pg. 167. [4] James C. Chang, Synthesis of 5-Nitrofurfural Diacetate and 5-Nitrofurfural Semicarbazone, University of northern lowa, Volume 67, Number 11, November 1990. [5]FUNDAMENTOS DE FISICOQUMICA. S.H.Marny C.F.Prutton. Ed. Limusa, 1998, pg. 319. [6] quod.lib.umich.edu/a/ark/5550190.0006.320/1 (Accesado el 20 de febrero del 2015). [7] Iranian Journal of Pharmaceutical Research, A modified Method for the Synthesis of Nitrofurazone, 2003, pg. 67-69. [8] Eva Irma Vjar Rivera, Prcticas de Bioqumica Descriptiva,Editorial : Unison, Hermosilllo Sonora, 2005. Pg. 136.