sintesis de aspirina

sistema de reflujo para la sintesis de aspirina

Analgésicos: Síntesis de la Aspirina

Objetivos: 

1.

2.

3.

Marco Teórico:

La aspirina es un fármaco con indicación analgésica, antipirética y antiinflamatoria.

Históricamente, el uso de la aspirina se remonta hacia el año 1763, cuando un extracto de la corteza del sauce (Salix alba) se empleó con mucho éxito para bajar la fiebre producida por la malaria. Casi 70 años después se encontró que un extracto similar aliviaba los síntomas del reumatismo. Los químicos orgánicos estudiaron este extracto y aislaron en 1828 un glucósido llamado salicina y a partir de éste los estudios demostraron que el principio activo era el ácido salicílico.

La identificación de esta sustancia condujo en 1875 a la producción en grandes cantidades de esta droga, pero sus usos fueron muy limitados porque dando su carácter ácido causaba serias irritaciones en la boca, la garganta, el esófago y el estómago. El problema se resolvió en parte convirtiendo esta molécula en su sal de sodio, salicilato de sodio, pero su sabor poco agradable no tuvo aceptación en el mercado.

La investigación continuó para buscar otros compuestos que sirvieran para bajar la fiebre y aliviar el dolor. 

Así, en 1886 se introdujeron en el mercado el salol (Salicilato de fenilo) y la antifebrina (acetanilida). El salol tenía buen sabor, pero al hidrolizarse produce además del ácido salicílico, el fenol causando éste último problemas de toxicidad. La antifebrina no resultó tan eficaz  para aliviar la fiebre y el dolor, además de producir toxicidad.

En 1893, Félix Hoffmann, químico de la compañía Bayer, encontró un camino muy práctico para obtener el ácido acetilsalicílico, el cual mostró todas las propiedades del ácido salicílico sin tener mal sabor ni causar irritaciones severas. Bayer llamo a esta nueva droga, aspirina, usando la "a" del grupo acetilo y la palabra "spirin" del alemán Spirsaure y fue puesto a la venta en el año 1899.

La aspirina se hidroliza en el cuerpo a ácido salicílico, pero se desconocen las razones exactas por las cuales esta droga es mucho mejor que el ácido salicílico; se cree que su afecto se debe al bloqueo de la síntesis de ciertas prostaglandinas responsables o causantes del dolor, la fiebre y la inflamación local de las articulaciones. Existen otras hipótesis que tratan de explicar su acción, pero ésta tiene bastante aceptación experimental.

En los casos en los que la aspirina no funciona, por causar problemas secundarios como alergias, problemas de coagulación, etc. se emplean otras drogas opcionales como son el acetaminofen y la fenacetina, las cuales también se venden con marcas populares.

sin embargo, la aspirina sigue siendo una de las drogas más populares y en todas partes del mundo, se vende libremente marcas comerciales

Experimento # 3

Propiedades Físicas y Químicas de los Ácidos Carboxílicos

Objetivos:

1. Observar las propiedades físicas de los ácidos carboxílicos.

2. Experimentar las propiedades químicas de los ácidos carboxílicos.

3. Realizar pruebas de solubilidad de los ácido carboxílicos. 

4. Percibir los olores del producto del alcohol más el ácido carboxílico

Introduccion

Los compuestos que contienen al grupo carboxilo son ácidos y se llaman ácidos carboxílicos.

Los ácidos carboxílicos se clasifican de acuerdo con el sustituyente unido al grupo carboxilo. Un ácido alifático tiene un grupo alquilo unido al grupo carboxilo, mientras que un ácido aromático tiene un grupo arilo. Un ácido carboxílico cede protones por ruptura heterolítica de enlace O-H dando un protón y un ión carboxilato.

Solubilidad: El grupo carboxilo –COOH confiere carácter polar a los ácidos y permite la formación de puentes de hidrógeno entre la molécula de ácido carboxílico y la molécula de agua. La presencia de dos átomos de oxígeno en el grupo carboxilo hace posible que dos moléculas de ácido se unan entre sí por puente de hidrógeno doble, formando un dímero cíclico.


Materiales:

·         Gradilla .

 

·         Cinto tubos de ensayo .

·          Mechero 

·         Tubo con desprendimiento lateral

     Pinza para tubo de ensayo

Ácido fórmico: Corrosivo para la salud y venenoso para los organismos acuáticos. Es un líquido inflamable. Es un fuerte agente reductor con moderado peligro de fuego.

 Ácido acético: Irritante, tóxica. Presenta moderado riesgo de incendio.

Ácido oxálico:  Cristales transparentes, inodoros, Higroscópicos.Corrosivo e irritante.

 Ácido salicílico: Puede irritar la piel de las personas sensibles.

Ácido benzoico: 

 Inhalación: Irritación del tracto respiratorio, nariz y garganta. Puede ser perjudicial.
Ingestión: Náuseas y trastornos gastroentéricos.
Piel: Posible reacción alérgica
Ojos: Irritación
Efectos Crónicos: Puede causar sensibilización y alergias de la piel.

Tinta ordinaria.

Ácido sulfúrico: sustancia muy corrosiva. Alejar de cualquier material combustible o inflamable.

Solución de KMnO4:  Comburente, nocivo, peligroso para el medio ambiente.

Etanol:  Altas concentraciones del vapor pueden causar somnolencia, tos, irritación de los ojos y el tracto respiratorio, dolor de cabeza y síntomas similares a la ingestión.
Sensación de quemadura. Actúa al principio como estimulante seguido de depresión, dolor de cabeza, visión borrosa, somnolencia e inconsciencia. Grandes cantidades afectan el aparato gastrointestinal. Si es desnaturalizado con metanol, puede causar ceguera.

Solución de CuSO4 al 1%: Irritante, puede provocar quemaduras en la mucosa.

  

Solución diluida de NaOH:  Sustancia muy corrosiva de color blanco. Produce calor al contacto con agua

.

Procedimiento

1.Añadimos 1.5g de ácido salicílico y lo disolvemos en 3 cc de metanol agitando el tubo de ensayo. 

2. Agregar lentamente 10 gotas de ácido sulfúrico concentrado, agitando el tubo después de cada gota.

4.Vertir el contenido del tubo en 20 cc de agua caliente

3.Poner el tubo en baño maría durante 5 mins de 60 a 70 grados C.

5. Huélalo y deje enfriar a T ambiente.

 Si se separa un sólido es ácido salicílico que no reaccionó y forma cristales de extraordinaria finura y belleza

Discusion



El comportamiento químico de los ácidos carboxílicos esta determinado por el grupo carboxilo -COOH. Esta función consta de un grupo carbonilo (C=O) y de un hidroxilo (-OH). Donde el -OH es el que sufre casi todas las reacciones: pérdida de protón (H⁺) o reemplazo del grupo –OH por otro grupo.

Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen un grupo funcional llamado grupo carboxilo o grupo carboxi (–COOH); se produce cuando coinciden sobre el mismo carbono un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (C=O). Se puede representar como COOH ó CO₂H.



Características y propiedades

Comportamiento químico de las diferentes posiciones del grupo carboxilo

Los derivados de los ácidos carboxílicos tienen como formula general R-COOH. Tiene propiedades ácidas; los dos átomos de oxígeno son electronegativos y tienden a atraer a los electrones del átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo con lo que se debilita el enlace, produciéndose en ciertas condiciones, una ruptura heterolítica cediendo el correspondiente protón o hidrón, H⁺, y quedando el resto de la molécula con carga -1 debido al electrón que ha perdido el átomo de hidrógeno, por lo que la molécula queda como R-COO^-.

Además, en este anión, la carga negativa se distribuye (se deslocaliza) simétricamente entre los dos átomos de oxígeno, de forma que los enlaces carbono-oxígeno adquieren un carácter de enlace parcialmente doble.

Generalmente los ácidos carboxílicos son ácidos débiles, con sólo un 1% de sus moléculas disociadas para dar los correspondientes iones, a temperatura ambiente y en disolución acuosa.

Pero sí son más ácidos que otros, en los que no se produce esa deslocalización electrónica, como por ejemplo los alcoholes. Esto se debe a que la estabilización por resonancia o deslocalización electrónica, provoca que la base conjugada del ácido sea más estable que la base conjugada del alcohol y por lo tanto, la concentración de protones provenientes de la disociación del ácido carboxílico sea mayor a la concentración de aquellos protones provenientes del alcohol; hecho que se verifica experimentalmente por sus valores relativos menores de pK_a. El ion resultante, R-COOH^-, se nombra con el sufijo "-ato".

El grupo carboxilo actuando como ácido genera un ion carboxilato que se estabiliza por resonancia.

Solubilidades.

Un sustituyente que estabilice al ión carboxilato, con carga negativa, aumenta la disociación y produce un ácido más fuerte. De este modo los átomos electronegativos aumentan la fuerza de un ácido. Este efecto inductivo puede ser muy grande si están presentes uno o más grupos que atraen electrones en el átomo de carbono alfa.
La magnitud del efecto de un sustituyente depende de su distancia al grupo carboxilo. Los sustituyentes en el átomo de carbono alfa son los más eficaces para aumentar la fuerza de un ácido. Los sustituyentes más distantes tienen efectos mucho más pequeños sobre la acidez, mostrando que los efectos inductivos decrecen rápidamente con la distancia. 
Sales de acidos carboxilicos. Una base fuerte puede desprotonar completamente en un ácido carboxílicoión carboxilato, el catión que queda de la base, y agua. La combinación de un ión carboxilato y un catión constituyen la sal de un ácido carboxílico.

Conclusion

Sus estructuras hacen suponer que los ácidos carboxílicos sean moléculas polares y , tal como los alcoholes, pueden formar puentes de hidrógeno entre sí y con otros tipos de moléculas. Los ácidos carboxílicos se comportan en forma similar a los alcoholes en cuanto a sus solubilidades : los primeros cuatro son miscibles con agua, el ácido de cinco carbonos es parcialmente soluble y los superiores son virtualmente insolubles. La solubilidad en agua se debe a los puentes de hidrógeno entre el ácido carboxílico y el agua. El ácido aromático más simple, el benzoico, contiene demasiados átomos de carbono como para tener una solubilidad apreciable en agua.

Los ácidos carboxílicos son solubles en solventes menos polares, tales como éter, alcohol, benceno, etc. Los ácidos carboxílicos hierven a temperaturas aún más altas que los alcoholes. Estos puntos de ebullición tan elevados se deben a que un par de moléculas del ácido carboxílico se mantinen unidas no por un puente de hidrógeno sino por dos.

  

Experiencia #1

Ácidos Carboxílicos y sus Sales

Ácido Benzoico y Benzoato de Sodio

Objetivos: 

1.Observar la formación de sal del ácido benzoico.

2. Determinar la solubilidad del ácido en agua y de su sal.

3.Ver el efecto de una sustancia ácida y otra básica en la formación de la sal.

MARCO TEORICO

Sales  de  los  ácidos  carboxílicos

Aunque  mucho  más  débiles  que  los  ácidos  minerales  fuertes  (sulfúrico,  clorhídrico,  nítrico),  los  ácidos  carboxílicos  son  sustancialmente  más  ácidos  que  los  orgánicos  muy  débiles estudiados  hasta  el  momento  (alcoholes,  acetileno);  son  mucho  más  ácidos  que  el agua,  por  lo  que  los  hidróxidos  acuosos  los  convierten  en  sus  sales  con  facilidad,  y  los  ácidos  minerales  acuosos  reconvierten  las  sales  en  los  ácidos  carboxílicos  correspondientes.  Como  es  poco  lo  que  podemos  hacer  con  ácidos  carboxílicos  sin  tropezar  con  esta  conversión  en  sus  sales,  y  viceversa,  vale  la  pena  examinar  las  propiedades  de  estas  últimas.

Al  igual  que  todas  las  sales,  las  de  los  ácidos  carboxílicos  con  sólidos  cristalinos  no  volátiles,  constituidas  por  iones  positivos  y  negativos, y  sus  propiedades  corresponden  a  dichas  estructuras.  Las  considerables  fuerzas  electrostáticas  que  mantienen  a  los  iones  en  el  retículo  cristalino,  sólo  pueden  superarse  por  un  calentamiento  a  temperatura  elevada  o  por  medio  de  un  disolvente  muy  polar.  La  temperatura  requerida  para  fundirlas  es  tan  alta  que  antes  de lograrla  se  rompen  los  enlace  carbono-carbono  y  se  descompone  la  molécula,  generalmente  entre  los  300-400 ºC.  Raras  veces  es  útil  un  punto  de  descomposición  para  la  identificación  de  una  sustancia,  pues  normalmente  sólo  refleja  la  velocidad  de  calentamiento  y  no  la  identidad  del  compuesto.

Materiales: 

·         Tubo de ensayo 

·         varilla de vidrio    

   

·         gotero   

·         espátula

·        

·         Preparación de soluciones: m. volumétricos, espátula, balanza, probeta, vaso químico.

Reactivos:

·         Ácido Benzoico: Inhalación: Irritación del tracto respiratorio, nariz y garganta. Puede ser perjudicial. Ingestión: Náuseas y trastornos gastroentéricos. Piel: Posible reacción alérgica Ojos: Irritación. Efectos Crónicos: Puede causar sensibilización y alergias de la piel.

·         NaOH: Sustancia corrosiva, higroscópica, puede provocar quemaduras en la piel.

·         HCl: Inhalación: Irritación del tracto respiratorio, nariz y garganta. Puede ser perjudicial. Ingestión: Náuseas y trastornos gastroentéricos. Piel: Posible reacción alérgica Ojos: Irritación. Efectos Crónicos: Puede causar sensibilización y alergias de la piel.

Procedimiento

colocar  una pequeña cantidad de acido benzoico

agregar 5 cc de agua

calentar

enfriar

agregar gota 10% de NaOH

agitar

agregar HCl 10%

DISCUSION

1.    Solubilidad en agua. La muestra resultó ser insoluble en agua.

Como se había mencionado anteriormente, a medida que la cadena del compuesto se hace más larga, se hace menos soluble en agua. El agua es un solvente anfiprótico y por lo tanto puede por ejemplo ionizar una amina dándole un protón o un ácido aceptando un protón del mismo. Estas reacción se ilustra así:

El número de ácidos y bases que pueden ser ionizados por el agua es limitado, y es probable que la mayoría de los que se disuelven lo hagan por formación de puentes de hidrógeno más bien que por ionización y solvatación de los iones.

. Solubilidad en éter.

Resultó ser soluble. En general las sustancias no polares y las ligeramente polares se disuelven en éter, porque como el éter mismo, ellas son no asociadas. La mayoría de los compuestos orgánicos que nosean solubles en agua son solubles en éter.

. Solubilidad en HCl.

La muestra resultó ser insoluble.

. Solubilidad en NaOH.

La muestra resultó ser soluble en esta base

Experimento
Formacion de esteres a partir de un acido carboxilico


OBJETIVOS:

• aprender a formar eter apartir de un grupo carboxilo
• aprender a escribir las ecuaciones

INTRODUCCION:

En este experimento se demostrara como crear un etrer por interaccion de un acido carboxilico y un alcohol en presencia de un catalizador acido. se usara acido salicilico y aprender a realizar las ecuaciones.

PROPIEDADES QUÍMICAS:

Los éteres tienen muy poca reactividad química, debido a la dificultad que presenta la ruptura del enlace C—O. Por ello, se utilizan mucho como disolventes inertes en reacciones orgánicas. En contacto con el aire sufren una lenta oxidación en la que se forman peróxidos muy inestables y poco volátiles. Estos constituyen un peligro cuando se destila un éter, pues se concentran en el residuo y pueden dar lugar a explosiones. Esto se evita guardando el éter con hilo de sodio o añadiendo una pequeña cantidad de un reductor (SO4Fe, LiAIH4) antes de la destilación .

REACCIONES:

Los éteres no son reactivos a excepción de los epóxidos.Las reacciones de los epóxidos pasan por la apertura del ciclo.Dicha apertura puede ser catalizada por ácido o apertura mediante nucleófilo.

• Apertura catalizada por ácido

El nucleófilo ataca al carbono más sustituido.

• Apertura por nucleófilo

El nucleófilo ataca al carbono menos sustituido

REACTIVOS:

• acido salisilico
• alcohol
•  acido sulfurico

PROCEDIMIENTOS

1 colocar 1.5 ml de acido salisilicoen un tubo

2 disolver 3cc de alcohol

 3 agregar 10 gotas de acido sulfurico

4 poner el tubo en baño maria

verter el precipitado

6 oler y decir a que compuesto se debe el olor





CONCLUSION:

• Tanto los alcoholes y los éteres, pueden considerarse como derivados del agua por sustitución de uno o de los dos hidrógenos de la molécula, respectivamente, por radicales hidrocarbonados. Este parentesco se pone de manifiesto, en particular, en alcoholes y fenoles que, al conservar un grupo OH, tienen ciertas propiedades que recuerdan a las del agua. Algunos fenoles forman parte de los aceites ligeros procedentes de la destilación seca de la hulla, de donde se extraen con disolución acuosa de sosa cáustica, tratamiento posterior con ácido sulfúrico y destilación fraccionada. El propio fenol, que es el más importante de todos por su empleo para la fabricación de plásticos (baquelita), suele obtenerse también por síntesis, bien por fusión con NaOH del ácido bencenosulfónico C6H5SO3H, o por hidrólisis del clorobenceno, a temperatura y presión elevadas (350 °C y 200 atm). Modernamente se obtiene también por oxidación catalítica del isopropilbenceno (cumeno), proceso en donde, además del fenol, se produce acetona, que es también un producto muy cotizado industrialmente.

DISCUSION:
esterificación forma agua como subproducto y es reversible. Alcanza el equilibrio cuando aún quedan cantidades apreciables de reaccionante

Los ácidos carboxílicos pueden transformarse directamente en ésteres al calentarlos con alcoholes en presencia de una cantidad catalítica de ácido mineral (generalmente H_2SO4). 

De esta forma se extrae el agua formada y se obtienen buenos rendimientos del éster.