Acetanilida

Química. Antipiréticos. Síntesis de amidas. Anilina. Reacciones involucradas. Reactivos. Punto de fusión teórico y práctico

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Universidad de la serena

Facultad de ciencias

Departamento de Química

Síntesis de unaAmida:

“La Acetanilida.”

Contenido Páginas

Historia de la Acetanilida……………………………. 1

Introducción…………………………………………….. 2

Reacciones involucradas en la Síntesis de la Acetanilida………. 3

Síntesis de una Amida: La Acetanilida……..…………….. 4

Mecanismo de la Reacción……………………………… 5

Características de los reactivos participantes……………… 6

Cálculos y Resultados………………………………….. 11

Anexo……………………………………………….. 13

Conclusión y Discusión………………………………..... 14

Bibliografía…………………………………………. 15

HISTORIA DE LA ACETANILIDA

En el siglo XVII se habían conocido las propiedades antipiréticas de la quinina, presente en la corteza de cincona del Perú. Sin embargo, las dificultades de su empleo fueron mucho mayores que las del ácido salicílico, debido a sus múltiples efectos laterales y a las dificultades de su síntesis, añadidas a las limitaciones de su suministro y a la imposibilidad de trasplante del árbol a otras regiones. Otro remedio más reciente fue la antipirina), descubierta por Ludwig Knorr en 1833, quien cedió sus derechos a la casa Hoechst. Y, en 1886, dos médicos alsacianos —Kahn y Hepp— prescribieron una fórmula con naftaleno para el tratamiento de los parásitos intestinales. La sustancia elaborada en la farmacia falló completamente en su intento de combatir los parásitos, pero tuvo gran éxito en la reducción de la fiebre de los pacientes. Al repetir la prescripción, la sustancia preparada cumplió con sus fines de eliminación de los parásitos, si bien la temperatura de los pacientes permaneció inalterada. Un análisis más minucioso de lo sucedido reveló el error de que la sustancia inicial, administrada por primera vez al hombre, se trataba de la acetanilida, un derivado del alquitrán de hulla empleado en la industria de los colorantes. En aquella época, finales del siglo XIX, la quinina y el ácido salicílico eran profusamente utilizados como antipiréticos. La acetanilida, en manos de Kalle & Company, de Wiesbaden, recibió el nombre comercial de antifebrina, bajo cuya denominación, y no por su nombre genérico o químico, se llevó a cabo la difusión comercial. La antifebrina fue uno de los primeros medicamentos prescritos bajo una denominación comercial, y se uso muchos años como antipirético y analgésico, sin embargo, su uso se abandono, dado que su metabolito, la anilina, resultaba muy toxico, sustituyéndose por p-etoxiacetanilida, conocida como fenacetina cuya actividad es similar pero su toxicidad es mucho menor, aunque sigue siendo de cierta consideración, por lo que, hoy en día, su uso esta prácticamente abandonado.

INTRODUCCION

La Acetanilida también conocida como N - fenilacetamida, es un producto derivado del ácido acético y de la anilina, y su formula molecular corresponde a:

C6 H5 NH (COCH3)

Se prepara fácilmente, con buen rendimiento, hirviendo fenilamina o anilina a reflujo con una disolución de ácido acético durante cuatro horas. Es el producto de la acetilación de la anilina. También se obtiene calentando este compuesto con cloruro de acetilo o con anhídrido acético. La acetanilida es un sólido blanco cristalino, casi insoluble en agua fría, pero muy soluble en agua caliente. Es un compuesto neutro. Si se trata con ácidos o bases fuertes sufre una reacción de hidrólisis en la que se obtiene anilina. Se utiliza en medicina como antitérmico, con el nombre de antifebrina. La acetanilida constituye un compuesto muy útil como intermedio en diversas reacciones de la anilina, sobre todo en aquellas en las que es aconsejable proteger el grupo amino.

Se usa como acelerador del caucho, inhibidor del peróxido de hidrógeno, estabilizador para ésteres de celulosa absorbentes, elaboración de productos intermedio alcanfor sintético, productos químico farmacéuticos, colorante, precursor en la elaboración de la penicilina, medicina (antisépticos).

Reacciones involucradas en la síntesis de la Acetanilida

1. Reacción de formación de la anilina:

1) Sn, HCl NH2

NO2 2) OH

Nitrobenceno Anilina

2. Reacción de formación del Anhídrido Acético:

3. Reacción de formación de la Acetanilida:

SÍNTESIS DE UNA AMIDA: ACETANILIDA

PROCEDIMIENTO:

En un matraz erlenmeyer de 125 mL colocar 5 mL de anilina (Nota1), adicionar 100 mL de agua destilada seguidos de 5 mL de ácido clorhídrico (Nota 2) (bajo campana).. agitar hasta completa disolución. Antes de continuar es necesario asegurarse que la disolución acuosa ácida sea transparente e incolora. Si presenta alguna coloración adicionar carbón decolorante y filtrar. Repetir cuantas veces sea necesario. Si se inicia la practica con una solución coloreada, las impurezas se traspasan al producto y resultan bastantes difícil de eliminar.

Preparar una disolución de 7.5 gramos de acetato de sodio trihidratado con 25 mL de agua destilada.

Traspasar las disolución ácida de anilina a un matraz erlenmeyer de 500 mL, adicionar 6 mL de anhídrido acético (Nota 3) agitar y agregar de una sola vez la disolución de acetato de sodio (Nota 4) agitar vigorosamente la disolución resultante. Separar el producto sólido formado mediante filtración al vació dejar al aire algunos minutos.

Recristalizar el producto bruto en la mínima cantidad de agua caliente o una mezcla de metanol-agua. Determinar el punto de fusión 113-115 º C.

Nota 1: A partir de la acetilación de este reactivo se sintetiza la Acetanilida.

Nota 2: La reacción se lleva a cabo en solución acuosa, como la Anilina es insoluble en agua se ocupa el Acido Clorhídrico para solubilizarla (se ocupa como solvente); producto de esta solubilización se forma una sal llamada Cloruro de Anilinio.

Nota 3: El Anhídrido Acético es el mejor grupo acetilante, este reactivo se puede reemplazar por haluros de ácidos, sin embargo la reacción producida es más lenta, es por esta razón que utilizamos el reactivo mencionado.

Nota 4: El Acetato de sodio trihidratado le devuelve el poder nucleófilico a la anilina, esto se logra, transformando al cloruro de anilinio en anilina nuevamente (el acetato de sodio es transformado en acido acético), y así de esta forma el anhídrido acético puede atacar a la anilina., dando comienzo recién a la síntesis para la obtención de la acetanilida.

MECANISMO DE LA REACCION

Las reacciones de compuestos orgánicos son generalmente lentas, si se comparan con las reacciones iónicas, ya que implican ruptura de enlaces covalentes. Dichas reacciones se realizan frecuentemente calentando a reflujo la mezcla de reacción.

.

C6H5-NH2 + H+Cl- C6H5-NH3+

Anilina ion anilina

C6H5-NH3+ + CH3COONa C6H5-NH2 + CH3COOH

C6H5-NH2 + CH3COOCOCH3 C6H5-NH2COCH3 +CH3COO -

C6H5-NHCOCH3 + CH3COOH

Acetanilida

Características de los reactivos participantes.

Anilina

Tabla Nº 1 Efectos producidos por la Anilina.

Anilina

Por exposición aguda

a) Ingestión accidental: Labios o uñas azulados, piel azulada, dolor de cabeza, vértigo, dificultad respiratoria, convulsiones, incremento de la frecuencia cardíaca, vómitos, debilidad, pérdida del conocimiento.

b Piel (Contacto y absorción): PUEDE ABSORBERSE!

c Ojos: Enrojecimiento, dolor

ESTADO FISICO; ASPECTO
Líquido aceitoso, incoloro, de olor característico que vira a marrón por exposición al aire o a la luz.

PELIGROS QUIMICOS
La sustancia se descompone al calentarla intensamente a temperaturas por encima de 190°C o al arder, produciendo humos tóxicos y corrosivos de amoníaco, óxidos de nitrógeno y vapores inflamables. La sustancia es una base débil. Reacciona vigorosamente con oxidantes fuertes, ácidos, anhídrido acético, etc, originando peligro de incendio y explosión.

VIAS DE EXPOSICION
La sustancia se puede absorber por inhalación, a través de la piel y por ingestión.

RIESGO DE INHALACION
Por evaporación de esta sustancia a 20°C se puede alcanzar bastante lentamente una concentración nociva en el aire, sin embargo, por pulverización es mucho más rápido.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION
La sustancia irrita los ojos, puede causar efectos en la sangre, dando lugar a la producción de metahemoglobina y cianosis. La exposición de la sustancia puede producir lesiones cerebrales y alteraciones del riñón.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA
La sustancia puede afectar al hígado, al riñón y al bazo. Esta sustancia es probablemente carcinógena para los seres humanos.

Punto de ebullición: 184°C
Punto de fusión: -6°C
Densidad relativa : 1.02 g/ml

Punto de inflamación: 70°C
Temperatura de autoignición: 615°C

Acido Clorhídrico

Tabla Nº 2 Efectos producidos por el Acido Clorhídrico.

Acido Clorhídrico

Por exposición aguda

a) Inhalación: Corrosivo. Sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, jadeo, dolor de garganta. (Síntomas no inmediatos)

b) Piel (Contacto y absorción): Corrosivo. Quemaduras cutáneas graves, dolor.

c) Ojos: Corrosivo. Dolor, visión borrosa, quemaduras profundas graves.

ESTADO FISICO; ASPECTO
Gas licuado comprimido incoloro, de olor acre.

PELIGROS FISICOS
El gas es más denso que el aire.

PELIGROS QUIMICOS
La disolución en agua es un ácido fuerte, reacciona violentamente con bases y es corrosiva. Reacciona violentamente con oxidantes formado gas tóxico de cloro. En contacto con el aire desprende humos corrosivos de cloruro de hidrógeno. Ataca a muchos metales formando hidrógeno.

VIAS DE EXPOSICION
La sustancia se puede absorber por inhalación.

RIESGO DE INHALACION
Al producirse una pérdida de gas se alcanza muy rápidamente una concentración nociva de éste en el aire.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION
Corrosivo. La sustancia es corrosiva de los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La inhalación de altas concentraciones del gas puede originar edema pulmonar (véanse Notas). Los efectos pueden aparecer de forma no inmediata.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA
La sustancia puede afectar el pulmón, dando lugar a bronquitis crónica. La sustancia puede causar erosiones dentales.

Punto de ebullición : -85°C
Punto de fusión: -114°C
Solubilidad
en agua: 72 g/100 ml a 20°C:

Solubilidad en agua: Elevada

Anhídrido Acético

Tabla Nº 3: Efectos producidos por el Anhídrido Acético.

Anhídrido Acético

Por exposición aguda

a) Ingestión accidental: Quemaduras en la boca, nauseas , vómito, daño a tracto digestivo.

b) Inhalación: Irritación del tracto respiratorio, bronquitis, edema pulmonar.

c) Piel (Contacto y absorción): Quemaduras, inflamación, daño del tejido.

d) Ojos: Quemaduras, conjuntivitis, visión borrosa, destrucción de córnea.

ESTADO FISICO; ASPECTO
Líquido incoloro, muy móvil, de olor acre.

PELIGROS QUIMICOS
La sustancia se descompone al calentarla intensamente, produciendo humos tóxicos y gases incluyendo acético. Reacciona violentamente con agua hirviendo, vapor de agua, oxidantes fuertes, alcoholes, aminas, bases fuertes y muchos otros compuestos. Ataca a muchos metales en presencia de agua. El líquido es muy corrosivo, especialmente en presencia de agua o humedad (véanse Notas).

. VIAS DE EXPOSICION

La sustancia se puede absorber por inhalación del vapor.

RIESGO DE INHALACION
Por evaporación de esta sustancia a 20°C se puede alcanzar bastante rápidamente una concentración nociva en el aire.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION
Lacrimógena. La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La inhalación del vapor puede originar edema pulmonar (véanse Notas). Los efectos pueden aparecer de forma no inmediata. Se recomienda vigilancia médica.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA
El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis.

Punto de ebullición: 139°C
Punto de fusión: -73°C
Densidad relativa : 1.08 g/ml
Solubilidad en agua: Reacciona

Punto de inflamación: 49°C
Temperatura de autoignición: 316°C

Acetato de Sodio

Tabla Nº 4 Efectos producidos por el Acetato de Sodio

Acetato de sodio

Por exposición aguda

a) Ingestión accidental: No tiene riesgos

b) Inhalación: Dolor de garganta.

c) Piel (Contacto y absorción): Enrojecimiento.

d) Ojos: Enrojecimiento.

ESTADO FISICO; ASPECTO
Polvo cristalino blanco.

PELIGROS FISICOS
Es posible la explosión de polvo si se encuentra mezclada con el aire en forma pulverulenta o granular.

PELIGROS QUIMICOS
La sustancia se descompone al calentar intensamente por encima de 120°C o en contacto con ácidos fuertes produciendo ácido acético. La solución en agua es moderadamente básica.

LIMITES DE EXPOSICION
TLV no establecido.

VIAS DE EXPOSICION
La sustancia se puede absorber por inhalación y por ingestión.

EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACION
La sustancia irrita los ojos, la piel y el tracto respiratorio.

EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA

Punto de fusión: 324°C
Solubilidad en agua: 47 g/100 ml:

Temperatura de autoignición: 611°C

Acetanilida

Tabla Nº 5: Efectos producidos por La Acetanilida

Anhídrido Acético

Por exposición aguda

a) Ingestión accidental: náuseas, vómitos, metahemiglobinemia con cefaleas, arritmias, hipotensión, dificultades respiratorias, espasmos, cianosis, alteraciones de la circulación..

b) Inhalación: Irritaciones en vías respiratorias.

c) Piel (Contacto y absorción): Quemaduras, inflamación, daño del tejido.

d) Ojos: Quemaduras, conjuntivitis, visión borrosa, destrucción de córnea.

ESTADO FISICO; ASPECTO
Sólido blanco.

CONTROLES DE LA EXPOSICIÓN DEL MEDIO AMBIENTE:

cumple con la legislación local vigente sobre protección del medio ambiente. El proveedor de los medios de protección debe especificar el tipo de protección que debe usarse para la manipulación del producto, indicando el tipo de material y, cuando proceda, el tiempo de penetración de dicho material, en relación con la cantidad y la duración de la exposición

MEDIDAS DE HIGIENE PARTICULARES. Quitarse las ropas contaminadas. Lavarse las manos antes de las pausas y al finalizar el trabajo.

Protección respiratoria:

En caso de formarse polvo, usar equipo respiratorio adecuado.

PROTECCIÓN RESPIRATORIA: En caso de formarse polvo, usar equipo respiratorio adecuado.

PROTECCIÓN DE LAS MANOS: Usar guantes apropiados

DE LOS OJOS: Usar gafas apropiadas.

MEDIDAS DE HIGIENE PARTICULARES: Quitarse las ropas contaminadas. Lavarse las manos antes de las pausas y al finalizar el trabajo.



Punto de ebullición : 302 ºC
Punto de fusión : 114ºC

Cálculos y Resultados

Según la siguiente reacción calculamos los gramos teóricos necesarios para obtener el porcentaje de rendimiento de la síntesis de la acetanilida:

  • Moles de los reactantes:

g. Anilina = 1.02 g/mL x 5mL = 5.1 g de Anilina

Mol de Anilina = 5,1 g = 0,0542 moles de Anhídrido acético.

94 g/mol

g. Anhídrido acético = 1,08 g/mL x 6 mL = 6.5 g de Anhídrido acético.

Mol de Anhídrido acético = 6.5 g = 0,0637 moles de Anhídrido acético.

102 g/mol

  • Calculo del reactivo limitante:

1 mol de anilina 1 mol de Acetanilida

0.0542 moles X mol

= 0.0542 moles de acetanilida.

1 mol de Anhídrido acético 1mol de Acetanilida.

0,0637 moles X mol

= 0,0637moles de Acetanilida

  • Por lo tanto el reactivo limitante es la anilina

Gramos teóricos = 0.0542 moles x 135g/mol

= 7.32 gramos Acetanilida

  • Cálculo del % Rendimiento:

Gramos obtenidos de ácido acetilsalicílico

Gramos de ácido acetilsalicílico teóricos

3.3

7.32

% rendimiento = 3.3 g obtenidos. x 100 = 45.08 %

7.32 g teóricos

  • Constante física experimental de la Acetanilida: El punto de fusión experimental de la Acetanilida fue de: 114 º C

ANEXO

figura nº1: espectro de la acetanilida.

CONCLUSION Y DISCUSION

De este práctico se puede concluir lo siguiente:

En la síntesis de la acetanilida podemos concluir que el producto obtenido se encuentra puro ya que su punto de fusión práctico (114 ºC) corresponde exactamente al punto de fusión teórico 114, según la tabla vista anteriormente. El porcentaje de rendimiento obtenido en esta síntesis fue de un 45.08% , este bajo rendimiento puede deberse a la pérdida del producto durante el proceso de formación de los cristales o bien a una pérdida producida en la etapa de recristalización realizada para la purificación de la acetanilida sintetizada.

Luego, es importante mencionar que el trabajo realizado en esta síntesis fue de gran calidad ya que el producto obtenido, cristales de acetanilida, poseen un alto grado de pureza, lo que queda demostrado con su punto de fusión. También es importante mencionar que estos tenían una estructura bien definida, muy parecido a las agujas, no poseían coloración (eran transparentes) ni olor alguno, lo que nos indica que no existía la presencia de otros productos, lo que nos vuelve a reafirmar que estamos en presencia de un compuesto puro.

BIBLIOGRAFIA

  • A.I. Vogel, “A Textbook of practical Organic Chemistry”, Longmans,

Green and Co., Londres, 3era edición, 1956, pág. 21-45

  • Microsoft Encarta 2004/ Acetanilida

  • www.ust.cl/html/cree/asignaturas/material_profesor/material_qorganica/laboratorio2.pdf

  • http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0000.htm

17

CH2=C=O

O

II

CH3C-OH

O O

II II

CH3C-O-CCH3

Cetena

Acido Acético

Anhídrido Acético