LABORATORIO QUÍMICA ORGÁNICA II
REPORTE PRÁCTICA: NITRACIÓN DE LA ACETANILIDA
, “Nitración de la Acetanilida”
Objetivo:
El alumno efectuará la nitración de la acetanilida para obtener la p-nitroacetanilida,
como un intermediario en la síntesis de p-nitroanilina.
Introducción:
La sustitución de un átomo de hidrógeno sobre el núcleo aromático por el grupo nitro se
conoce como nitración aromática. La nitración se origina ordinariamente tratando el
compuesto aromático con una mezcla de ácido nítrico y sulfúrico concentrados. El
agente nitrante es el ion nitronio cargado positivamente (NO 2 +).
Fundamento:
Efectos de los sustituyentes en la sustitución electrófila aromática
Cuando se lleva a acabo una reacción de sustitución electrófila aromática en un
benceno monosustituído, el grupo ya presente en el anillo es el que determina la
posición (orto,meta,para) en la que el nuevo grupo entrará y si la reacción se produce
más rápido o más lento que en el propio benceno. Los grupos que aumentan la
velocidad de reacción se llaman activantes y los que disminuyen desactivantes.
Algunos grupos son predominantemente meta-dirigentes, todos ellos son
desactivantes. Otros son principalmente para/orto-dirigentes; de estos algunos son
desactivantes también, pero la mayoría son activantes. Los grupos orientan o dirigen
de forma preferente, pero, normalmente, no de modo exclusivo. Así, por ejemplo, la
nitración del nitrobenceno da un 93% de m-dinitrobenceno, un 6% del orto y 1% del
isómero para. La orientación y los efectos de la reactividad de cada grupo, se explican
con base a los efectos inductivos y/o de resonancia. Un sustituyente del anillo de
benceno tiene efecto activante, frente a la sustitución electrofílica aromática, si sede
densidad electrónica al anillo. Así, por ejemplo, los grupos con efecto +I activan todas
las posiciones del anillo, pero orientan hacia las posiciones orto y para; es en estas
posiciones donde la activación es más intensa. Los grupos que activan el anillo de
benceno y orientan hacia las posiciones orto y para son: -NH2, -NHR, -O-, -OH, -OR, -
OCH3, -OCOR, -NHOR, -R, -Ar.
La presencia de un grupo desactivante dificulta la sustitución electrófila posterior, sin
embargo, si esta se realiza en condiciones muy energéticas la sustitución tiene lugar
solo en la posición meta. La presencia de un grupo con efecto -I, desestabiliza todas
las posiciones del anillo de benceno, pero, los ataques en orto y para están aún más
desfavorecidos. Existen también grupos que desactivan en anillo por resonancia,
grupos con efecto -M, como el grupo carboxilo. Como se observa en las estructuras
resonantes, el ataque del electrófilo a la posición meta evita que la carga positiva se
sitúe junto al grupo carboxilo. En esta categoría se encuentran: -NO2, -CN, -SO3H, -
CHO, -COOH, -COR, -COOR, -CONH2, -CCl3.
REPORTE PRÁCTICA: NITRACIÓN DE LA ACETANILIDA
, “Nitración de la Acetanilida”
Objetivo:
El alumno efectuará la nitración de la acetanilida para obtener la p-nitroacetanilida,
como un intermediario en la síntesis de p-nitroanilina.
Introducción:
La sustitución de un átomo de hidrógeno sobre el núcleo aromático por el grupo nitro se
conoce como nitración aromática. La nitración se origina ordinariamente tratando el
compuesto aromático con una mezcla de ácido nítrico y sulfúrico concentrados. El
agente nitrante es el ion nitronio cargado positivamente (NO 2 +).
Fundamento:
Efectos de los sustituyentes en la sustitución electrófila aromática
Cuando se lleva a acabo una reacción de sustitución electrófila aromática en un
benceno monosustituído, el grupo ya presente en el anillo es el que determina la
posición (orto,meta,para) en la que el nuevo grupo entrará y si la reacción se produce
más rápido o más lento que en el propio benceno. Los grupos que aumentan la
velocidad de reacción se llaman activantes y los que disminuyen desactivantes.
Algunos grupos son predominantemente meta-dirigentes, todos ellos son
desactivantes. Otros son principalmente para/orto-dirigentes; de estos algunos son
desactivantes también, pero la mayoría son activantes. Los grupos orientan o dirigen
de forma preferente, pero, normalmente, no de modo exclusivo. Así, por ejemplo, la
nitración del nitrobenceno da un 93% de m-dinitrobenceno, un 6% del orto y 1% del
isómero para. La orientación y los efectos de la reactividad de cada grupo, se explican
con base a los efectos inductivos y/o de resonancia. Un sustituyente del anillo de
benceno tiene efecto activante, frente a la sustitución electrofílica aromática, si sede
densidad electrónica al anillo. Así, por ejemplo, los grupos con efecto +I activan todas
las posiciones del anillo, pero orientan hacia las posiciones orto y para; es en estas
posiciones donde la activación es más intensa. Los grupos que activan el anillo de
benceno y orientan hacia las posiciones orto y para son: -NH2, -NHR, -O-, -OH, -OR, -
OCH3, -OCOR, -NHOR, -R, -Ar.
La presencia de un grupo desactivante dificulta la sustitución electrófila posterior, sin
embargo, si esta se realiza en condiciones muy energéticas la sustitución tiene lugar
solo en la posición meta. La presencia de un grupo con efecto -I, desestabiliza todas
las posiciones del anillo de benceno, pero, los ataques en orto y para están aún más
desfavorecidos. Existen también grupos que desactivan en anillo por resonancia,
grupos con efecto -M, como el grupo carboxilo. Como se observa en las estructuras
resonantes, el ataque del electrófilo a la posición meta evita que la carga positiva se
sitúe junto al grupo carboxilo. En esta categoría se encuentran: -NO2, -CN, -SO3H, -
CHO, -COOH, -COR, -COOR, -CONH2, -CCl3.
