UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASQUMICA ORGNICA IIIINTEGRANTESGRUPO N 1 VILA VCTOR COBA JEFFERSON FLORES DAMINPRACTICA No.8TITULO: Reaccin de anhdridos Sntesis de una imida Objetivo: Sintetizar N-fenilmaleimida a partir de cido maleanlico.ABSTRACT La reaccin de anhdrido con el fin de sintetizar una imida se la realizo mediante la sntesis entre el anhdrido maleico y anilina en agitacin con aceto nitrilo anhidro, mediante una reaccin de condensacin intramolecular en la cual un anhidro cclico, con una amina aromtica dan lugar a una imida ciclica (N- fenilmaleimida (1)). Se pudo obtener (1) como un slido de color amarillento con un bajo rendimiento y una buena pureza con un punto de fusin alrededor de 91C.Introduccin Las imidas se parecen a las amidas ya que todas tienen nitrgeno en su estructura. Una amina es bsica por tener en el nitrgeno un par de electrones libres. La presencia de un grupo carbonilo atado al nitrgeno remueve electrones y convierte la amina bsica en una amida neutral. La adicin de un segundo grupo carbonilo aumenta an ms la carga positiva en el nitrgeno al grado que el hidrogeno que queda en la imida es dbilmente acida.Su preparacin es similar a la formacin de una amida. La reaccin ocurre entre una amida y un anhidro cclico.1. El ataque nucleoflico de la amina a un carbonilo del anhidro. Esto ocurre rpidamente. (Esquema 1)

Esquema 1. Ataque nucleoflico de la amina a un carbonilo del anhidro2. Se usa anhidro actico para activar el grupo carboxlico convirtindolo en uno anhidro con la formacin de cido actico como producto.(Esquema 2)

Esquema 2. Activacin grupo carboxlico1. Consiste de la ruptura del grupo anhidro con la partida de grupo saliente acetato. (Esquema 3)

Esquema 3. Formacin de la N-fenilmaleimidaEste proceso es posible ya que ocurre por el ataque del nitrgeno del grupo amida del mismo compuesto para formar un anillo estable de cinco miembros, creando as la imida. En esta ocasin de nuevo se produce acido como producto secundario. (Esquema 4)

98,1g/mol 93,1g/mol191.18 g/molEsquema 4. Sntesis de N-fenilmaleimida (1)

Parte experimentalSntesis de cido maleanliicoEn un tubo equipado con un tubo desecante de CaCl2 , se coloc 87.7 mg (0,7648 mmol) de anhdrido maleico y se disolvi con 1,0 ml de acetonitrilo anhidro. En otro tubo se disolvi 0,05 ml de anilina en 1,0 ml de acetonitrilo anhidro; utilizando una pipeta Pasteur se aadi esta disolucin en una sola porcin sobre la solucin de anhdrido maleico. Se utiliz 0,1 ml de acetonitrilo para lavar el tubo de la solucin de anilina y se transfiri este solvente sobre la solucin reaccionante.Se agit la mezcla de reaccin a temperatura ambiente alrededor de 17 minutos, controlando la reaccin mediante un TLC utilizando como solvente EtOAc/Hexano (3:2); despus de este tiempo se enfri la mezcla de reaccin en un bao de hielo durante 10 minutos. Finalmente se colect el producto mediante una filtracin al vaco y se lav el crudo con ter etlico, se pes 0.086g de cido maleanlico que correspondi al 89% de rendimiento (Tabla 1) mp= (90.1-91.0) C. Como indica la imagen 1.

EstadoColorPunto de fusinRendimiento

SlidoBlanco(90.1-91.0)C89%

Tabla1. Datos experimentales del cido maleanlico

Imagen 1. Punto de fusin cido maleanlico

Sntesis de N-fenilmaleimidaEn un tubo equipado con un tubo desecante de CaCl2, se coloc 20.3 mg de acetato de sodio anhidro, o,2 ml de anhdrido actico y 81 mg de cido maleanlico. Calentamos la mezcla de reaccin con agitacin en un bao de arena a (75-93)C durante 30 minutos. Se calent la mezcla a temperatura ambiente aadiendo 1,0 ml de agua fra, Se agit durante 10 minutos ms la mezcla y para luego colocar el tubo en un bao de hielo por 5 minutos. El slido fue recolectado mediante filtracin al vaco y el producto se lav con agua fra 3 veces cada una con 0,5 ml, este producto se dej secar y se recristaliz en ciclohexano obtenindose 0,0102 mg de N-fenilmaleimida (1) (Tabla 2) como un slido amarillento mp= (201.1-202.3) C (Imagen 2)1H-RMN (300 MHz, CDCl3) : 3.42 (t, J = 6.8 Hz, 2H,-CH2-Br), 1.85 (quint, J = 6.9 Hz, 2H, -CH2-CH2-Br), 1.47 (sext, J = 7.4 Hz, 2H, CH3-CH2-), 0.93 (t, J = 7.3 Hz, 3H, CH3); 13C-RMN (75 Hz, CDCl3) : 35.0, 33.1, 21.5, 13.2.; FTIR : 2957, 2921, 2860, 1256, 646 cm-1.

EstadoColorPunto de fusinRendimiento

SlidoAmarillento(201.1-202.3) C11%

Tabla2. Datos experimentales del cido maleanlico

Imagen 2. Punto de fusin N-fenilmaleimidaDiscusionesLa reaccin de condensacin se produce como producto de un ataque nucleoflico al carbonilo del anhidro con una amina aromtica Esta reaccin inicial, la cual produce una amida acida o cido maleanlico es seguida por una condensacin intramolecular para as producir la imida deseada (1).El ataque nucleoflico de la amina al carbonilo del anhidro ocurre rpidamente de forma concertada (esquema 5). Esta reaccin se la fue monitoreando mediante TLC donde se observ una mancha en la mitad lo que nos indicaba que la reaccin haba concluido, luego se usa anhdrido actico para activar el grupo carboxilo. La ruptura del grupo anhidro ocurre por el ataque del nitrgeno al grupo amida, para formar del mismo compuesto un anillo estable creando as la imida cclica. Formndose un slido de color amarillo debido a que es un compuesto conjugado el cual absorbe energa en el rango visible en la longitud de onda correspondiente al color amarillo. Esta imida ha sido sugerida para varias curas de ciertas enfermedades. Lo cual es de suma importancia para el campo de farmacologa (2).

Esquema 5. Sintesis de N-fenilmaleimidaEn la imagen 3 del espectro RMN nos indica la (Tabla 3) Seal A pertenece a un enlace CH que acopla que no acopla con ningn otro hidrogeno y est desprotegido por el oxgeno que est unido al carbono adyacente las seales B, C y D pertenecen a protones aromticos que se absorben en campos ms bajos por la cercana respectivamente a un tomo electronegativo como es el nitrgeno de la imida.RMN-HCB

AADCB

Seal (ppm)

A6.86

B7.55

C7.50

D7.48

Tabla3. Seales H1RMN

Imagen 3. Espectro RMN N-fenilmaleimidaRMN-C En el RMN-C se pueden diferenciar seis tipos de seales (Tabla4) por lo que existen seis tipos diferentes de carbonos; observando tambin carbonos equivalentes entre s como son los carbonos 4, 1 , 8 y 9.

SealINT.

4164.15

1134.15

5126.44

8127.17

9129.12

3131.25

Tabla4. Seales C13RMN

IRMediante el IR (Imagen 4) se pueden reconocer principalmente la tensin C=O y la presencia de un sistema conjugado con ausencia de cadenas alifticas ya que no se observa una seal de C-H (sp3)(Tabla 5)

enlaceRango e intensidad de absorcin cm-1

C=O1720

C-H (sp2) aromtico3070

C=CH vinilico3020

C=C aromtico1400, 1500, 1580, 1600

Tension de aromtico700-750

Tabla5. Seales IR

Imagen 4. Espectro IR-fenilmaleimida

CONCLUSIONES La reaccin de sntesis de una imida dio como resultado el N-fenilmaleimida que es un slido cristalino de color amarillento plido con rango de fusin (201.1-202.3) C que se encuentra dentro del rango terico que es de 202C En la reaccin que se lleva a cabo debemos conocer que primero se llevar a cabo una condensacin anhdrido maleico con anilina para formar la imida cclica que es N-fenilmaleimida. En la primera parte se prepar el cido maleanlico, que se forma cuando ocurre una ataque nucleoflico y la amina ataca a un carbonilo del anhdrido, luego al reaccionar con un ter se forma el cido. Se obtuvo un Rendimiento de 10% el cual es muy bajo El rendimiento bajo se puede deber a que el producto obtenido en la primera parte del experimento no estaba correctamente purificado. Tambin puede deberse a que no se cre una atmsfera seca durante la reaccin.Bibliografa (1) Paquette, L.; Blount, J.; Schaefer, A. J. Am. Chem. Soc. 1983, Vol. 105, No. 11, 3642-3649. http://www.redalyc.org/pdf/849/84934092.pdf (accesado 4-Dec-13)(2) Fuquen, R.; Valencia, H.; Abonia, R.; Kennedy, A.;Graham, D. Acta Crystallographica. 2003,SectionE, No. 59, 1717-1718.http://www.revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/download/.../3015 (accesado 4-dic-13)