Miranda Venegas Juan de Dios Sergio

Farmacia 2351

OBTENCIÓN DEL SISTEMA PIRROL

OBJETIVOS GENERAL. Efectuar la preparación de un sistema heterocíclico de cinco miembros con un heteroátomo (pirrol), a partir de compuestos acíclicos.

Particulares.

-Ilustrar el concepto de formación de grupos funcionales in situ durante la Síntesis de pirroles de Knorr.

-Realizar una condensación de α-aminocetonas con cetonas para dar Pirroles.

INTRODUCCIÓN

Entre los heterociclos de 5 eslabones, poseen especialmente algunos derivados del pirrol, ya que se encuentran como los componentes de sustancias colorantes de la sangre y de la bilis, en las hojas verdes, en la vitamina B12, en los alcaloides, en las albuminas, en los ácidos nucleicos y en las enzimas.

El pirrol (azol), C4H5N, se detectó en primer lugar en el alquitrán de hulla y más tarde en el aceite de huesos de los productos de destilación de la harina de los huesos. Sus vapores colorean de rojo las astillas de pino humedecidas con ácido clorhídrico. A esta reacción de caracterización se debe su nombre el pirrol (pyrros= color de fuego, rojo vivo).

Según la nomenclatura antigua, las posiciones 2 y 5 se designan como α y α‘y a las 3 y 4 β y β’. Cuando el átomo de H del nitrógeno del pirrol esta sustituido por otros restos, se habla de productos N-sustituidos.

Síntesis de pirroles de Knorr. Consiste en la condensación de una α-aminoacetona con compuestos que posean junto al grupo carbonilo grupos metileno activo. La obtención del compuesto α-aminocetónico y la reacción de condensación se producen, generalmente, in situ; p. ej., por reducción del hidroxiiminoacetato de etilo con polvo de zinc y acético glacial resulta el α-aminoacetato de etilo intermedio, que se ciclocondensa inmediatamente con el éster acetoacético para dar el 2,4-dietoxicarbonil-3,5-dimetilpirrol. Por hidrólisis alcalina y descarboxilación del diéster se obtiene el 2,4dimetilpirrol.

GUIA DE ESTUDIO

1. Mecanismo de la reacción de diazoación.

2. pKa del acetoacetato de etilo

El 3-oxobutanoato de etilo (acetoacetato de etilo) tiene un pKa de 11.

3. Mecanismo de reacciones de oxidación-reducción usando Zn°

4. Mecanismo de las reacciones de carbonilo con derivados del amoniaco

Reacción de Strecker:

Reacción de Mannich:

5. ¿Cuál es la estructura del Ketorolaco?

6. En la primera parte de la reacción, ¿qué ocurriría si la temperatura se elevara por arriba de los 7 °C?

Se mantiene la temperatura por debajo de la temperatura indicada para evitar que el ácido nitroso (formado a partir del nitrito de sodio) se descomponga en forma de gas, a pesar de ser muy soluble en agua, no se le agrega el líquido por que revierte la reacción.

7. En la literatura se informa rendimiento 51 %. ¿Cómo explicaría este resultado de la reacción?

Por las condiciones en que se realizan las reacciones. Si no se realizan tomando en cuenta los puntos críticos, el resultante es un rendimiento bajo, que también puede ser dado a la presencia de subproductos dentro de la misma reacción.

8. ¿Cuáles pueden ser los subproductos de ésta reacción?

5-etoxi-2etoxicarbonil-3-metil-4-metoxicarbonilpirrol y 3,5-diacetil-2,4-dietoxipirrol

9. Proponga un mecanismo de reacción para explicar el producto obtenido.

1) α-aminocetona

2) Ciclación

En un matraz de 50mL mezcle 2 g de acetoacetato de etilo y 4.0mL de ácido acético glacial

Enfríe el matraz colocándolo en una mezcla de hielo-sal y mantenga la temperatura del seno de la reacción

Mientras, adiciona 1 mL de una disolución de nitrito de sodio al 5 % agite vigorosamente la disolución.

Terminada la adición, quite el baño de enfriamiento y agite durante 30 min., tiempo en el cual la mezcla alcanzará la temperatura ambiente.

Pasado éste tiempo, adicione 1 g de cinc en polvo dividido por lo menos en 3 porciones y continúe la agitación constante durante 10 minutos más.

Terminada la adición del cinc, agregue 1.5mL de ácido acético glacial, adicione a la mezcla de reacción algunos cuerpos de ebullición y adapte al matraz de reacción un refrigerante y caliente a reflujo durante 60 minutos en baño de aceite

Al término del reflujo enfríe ligeramente la mezcla de reacción y decántela sobre una mezcla de hielo/agua.

Introduzca el filtrado en un baño de hielo y continúe agitando vigorosamente hasta obtener un precipitado.

Filtre el producto crudo a vacío y lávelo 2 veces con porciones de 10 mL cada una de agua fría.

Recristalice el sólido de etanol/agua (70:30)

Determine p.f. y rendimiento en %.

DIAGRAMA DE FLUJO ECOLOGICO

Síntesis de 2,4-dietoxicarbonil-3,5-dimetilpirrol

FIN

PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTO.

Nombre y estructura

Propiedades físicas y químicas

Toxicidad Primeros auxiliosRombo de seguridad

Usos y Aplicaciones

Acetoacetato de etilo

Solubilidad en agua: 116 g/l (20 °C)Punto de fusión: -40 °CMasa molar: 130.14 g/molDensidad:1.03 g/cm3 (20 °C)Valor de pH: 4.0 (110 g/l, H2O, 20 °C)Punto de ebullición: 180.0 °C (1013 hPa)Presión de vapor: 1 hPa (20 °C)

Inhalación: Sensación de quemazón, tos, dolor de garganta.Piel: Enrojecimiento.Ojos: Enrojecimiento.

Inhalación: Aire limpio, reposo y proporcionar asistencia médica.Piel: Quitar las ropas contaminadas, aclarar y lavar la piel con agua y jabón y proporcionar asistencia médica.

Ojos: Enjuagar con agua abundante durante varios minutos, asistencia médica.Ingestión: Enjuagar la boca, dar a beber agua abundante, guardar reposo y proporcionar asistencia médica.

Producto químico para síntesis, generalmente para efectuar condensación de Claisen.Se usa en esencias artificiales de frutas, como disolvente de nitrocelulosa, barnices y lacas, en la manufactura de piel artificial, películas, placas fotográficas, seda artificial, perfumes y limpiadores de telas, entre otros.

Ácido acético glacial

Estado de agregaciónlíquidoAparienciaincoloro o cristales (no inodoro)Densidad1049 kg/m3; 1,049 g/cm3Masa molar60.05 g/molPunto de fusión290 K (17 °C)Punto de ebullición:

391,2 K (118 °C)

IngestiónDolor de garganta, vómito, diarrea, dolor abdominal, sensación de quemazón en el tracto digestivo.InhalaciónDolor de garganta, dificultad respiratoria, tos.PielIrritación, graves quemaduras.OjosIrritación, visión borrosa, quemaduras profundas.

Inhalación:Remueva hacia aire fresco. Ingestión:NO INDUZCA EL VOMITO! proporcione grandes cantidades de agua o leche, si está disponible. Contacto con la piel:En caso de contacto, inmediatamente lave la piel con abundante agua por lo menos durante 15 minutos Contacto con los ojos:Lave los ojos inmediatamente con abundante agua por lo menos durante 15 minutos, mueva hacia arriba y hacia abajo los parpados ocasionalmente.

Usos en la medicina es como tinte en las colposcopias para detectar la infección por virus de papiloma humano, También sirve en la limpieza de manchas de la casa en general.

Nitrito se sodio Aspecto: De color blanco o amarillento granulado cristalino Olor: Inodoro. Solubilidad: 85,2 g/100 g de agua @ 20ºC (68ºF) Densidad: 2,17

Inhalación: Tóxico. Causa irritación a las vías respiratorias y el envenenamiento sistémico con síntomas paralelos a los de la ingestión.Ingestión: Tóxico.

Inhalación: Sacar a la víctima al aire fresco. Si no respira, dar respiración artificial. Si la respiración es difícil, dar oxígeno. Ingestión: Provocar el vómito inmediatamente

no de los usos más comunes es en la industria alimentaria, concretamente en la cárnica en la que se emplea como conservante y fijador de color

pH: 9.0 Solución acuosa % De Volátiles por Volumen @ 21ºC (70ºF): 0 Punto de ebullición: > 320ºC (> 608ºF) Punto de fusión: 271ºC (520ºF).

Puede irritar la boca, esófago, estómago, etc. Contacto con la piel: Causa irritación, enrojecimiento y dolor.Contacto con los ojos: Causa irritación, enrojecimiento y dolor.

como lo indique el personal médico. Contacto con la piel: Lave inmediatamente la piel con abundante agua por lo menos durante 15 minutos mientras retira la ropa y zapatos contaminados. Contacto con los ojos: Enjuagar los ojos suavemente con abundante agua durante al menos 15 Minutos.

de carnes y sus derivados (fiambres y embutidos) donde aparece etiquetado con el código E 250.

Polvo de Zinc

Estado físico: sólido Color: gris Olor: inodoroPunto de fusión: 420 °CPunto de ebullición: 906 °C

La inhalación de polvos puede causar irritaciones de las vías respiratorias. En caso de inhalación de humo de óxido de cinc pueden presentarse fiebre, dolor muscular, sensación de frío y náuseas.

Inhalación: Sacar a la víctima al aire fresco. Si no respira, dar respiración artificial. Si la respiración es difícil, dar oxígeno. Ingestión: Provocar el vómito inmediatamente como lo indique el personal médico.

Producto químico para síntesis, generalmente para efectuar reacciones redox.

Etanol

Olor y apariencia: Líquido claro, incoloro, de olor y sabor característicos.Gravedad específica: 0.787 ± 0.05 g/ml a 25°CSolubilidad en agua y otros disolventes: Soluble en agua, éter y cloroformo. Punto de fusión:-114.1°CPunto de ebullición: 78.3°CpH: N.D. Estado de agregación a 25°c y 1 Atm:Líquido.Densidad (20/4): 0,79

Inhalación: El contacto prolongado con los vapores puede causar irritación del sistema respiratorio. Ingestión: Puede ser dañino si se ingiere. Contacto con los ojos: Puede causar irritación con lagrimeo y enrojecimiento. Contacto con la piel: Puede causar irritación en la piel por contacto prolongado.

Contacto ocular: Manteniendo los ojos abiertos, enjuagarlos durante 15 minutos con abundante agua fría. Contacto dérmico: Si se presenta irritación, lavar inmediatamente y muy bien con agua y jabón la zona afectada. Inhalación: Trasladar a la víctima al aire fresco. Si la respiración es difícil, administrar oxígeno.Ingestión: Producir evacuación gástrica mediante vómitos.

Uso: Disolvente para resinas, grasas, aceites.Uso en restauración: Eliminación de repintes y limpieza de barnices. Inflamable

2,4-dietoxicarbonil-3,5-dimetilpirrol

Apariencia: Cristales en forma de agujas, color ámbar.Punto de fusión: 134-138°C

REFERENCIAS

-SEYHAN EGE, Química Orgánica, Editorial Reverté, Universidad de Barcelona, 2000, pág. 1102. -ENRIQUE BATTANER, Biomoléculas, Universidad de Salamanca, España, 1993, pág. 207.