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de las ftalacinas y más Ejercicios en PDF de Química solo en Docsity!
❖ Objetivo: Obtención de una sustancia quimio-luminiscente perteneciente al grupo de las ftalacinas (anillo de seis miembros con dos heteroátomos de nitrógeno en posición 2,3 fusionado a un anillo bencénico). Guía de estudio. 1) Diazinas. Ftalacinas. Estructura. Métodos de obtención. Las estructuras de diazinas se pueden IocaIizar en muchos fármacos como en antibacterianos o antimaIaricos. Los derivados de diazinas más estudiados son Ios oxi y amino pirimídicas, uraciIo, timina y citosina que se encuentran como bases de RNA y DNA. Suelen haber tres métodos generales para la obtención de las diazinas;
- A partir de una dimerización de compuestos 2-amino carboxílicos y una oxidación posterior de estos
- A partir de compuestos 1,2 dicarbonílicos y 1,2-diaminoetenos
- A partir de compuestos 1,2 dicarbonílicos y 1,2 diaminas seguido de una oxidación
Ftalacinas: T ambién llamadas benzopiridizinas, son compuestos heterocíclicos, con una molécula aromática. Poseen características básicas similares a las diazinas, esto por el par de electrones libres en ambos nitrógenos. El núcleo de la ftalacina ha sido utilizado en el estudio de distintos fármacos que fueron capaces de inhibir algunas enzimas como la monoamino oxidasa implicada en enfermedades neurodegenerativas, de igual manera presentan una actividad antiagregante plaquetaria contra la trombina. Su método de obtención principal es por medio de una condensación con hidrazina o mediante la reducción de un agente yodhídrico 2) Hidrazinas. Propiedades. Precauciones. Las hidrazinas son sustancias químicas que tienen dos átomos de nitrógeno unidos por un solo enlace covalente. Las hidracinas son manufacturadas a partir de amoníaco, dimetilamina, peróxido de hidrógeno o hipoclorito de sodio. Algunas plantas contienen naturalmente una cantidad pequeña de hidracina.Las hidracinas tienen un olor similar al amoníaco. La 1,1-dimetilhidracina se ha usado como combustible de cohetes y para fabricar otras sustancias químicas, aunque también es posible que tenga otros usos. La 1,2-dimetilhidracina no tiene usos comerciales, pero se usa en laboratorios en el estudio de cáncer del colon en animales
quimioluminiscencia indirecta o sensibilizada se basa en un proceso de transferencia de energía de la especie excitada a un fluoróforo. En el caso de moléculas que no pueden emitir directamente quimiolumuniscencia, este proceso permite transferir su exceso de energía a un fluoróforo que a su vez es excitado, volviendo a su estado fundamental con la emisión de un fotón. Para que una reacción química emita luz, debe: a) Ser exotérmica y producir la suficiente energía para formar el estado electrónicamente excitado. b) El camino de reacción debe ser favorable a canalizar la energía hacia la formación de un estado electrónicamente excitado. Mecanismo de reacción
5) Señales espectroscópicas (IR y RMN) de reactivos y producto Síntesis propuesta Pavia En este experimento el compuesto quimioluminiscente luminol, será sintetizado desde el ácido 3-nitroftalico 5-nitroftalhidrazida
1. Colocar 1.3 g de ácido 3-nitroftalico y 2 ml de una solución acuosa de **hidrazina al 10% en un tubo de ensayo largo. Todo al mismo tiempo
- Calentar 20 ml de agua en un vaso de precipitado en un baño de vapor
- Calentar el tubo de ensayo en un micro quemador hasta que el sólido se** disuelva
microescala
**1. Calentar un tubo con 3 ml de agua en baño de vapor.
- Calentar la mezcla de 200mg de ácido 3-nitroftalico y 0.4ml de una solución al 8% de hidrazina, en un tubo de ensayo de 10x100 mm, en un baño de arena caliente hasta que el sólido se disuelva.
- Adicionar 0.6ml de trietilenglicol y sujetar el tubo en posición vertical, arriba del baño de arena
- Colocar perlas de ebullición, termómetro, y un tubo aspirador conectado a un aspirador.
- Hervir la solución para destilar el exceso de agua.**
**6. La solución alcanzará una T= 110°C, después de unos 3 o 4 minutos, se elevará hasta 215°C.
- Quitar el tubo del baño caliente de arena, y por medio de un calentamiento intermitente mantener la temperatura a 215-220°C por 2 minutos.
- Remover el tubo, refrescar aprox a 100°C (los cristales del producto aparecerán), adicionar los 3 ml de agua caliente, enfriar el tubo en agua fría
- Colectar el componente granular nitro amarillo claro, por medio de filtracion al vacío
- El producto seco debería de ser cerca de 140 mg
- El nitrocompuesto, no necesita ser secado, puede ser transferido de una vez, para la reducción, al tubo en el que fue preparado, sin lavar.
- Adicionar 1.0 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10%
- Agitar con una varilla, y a la solucion resultante (de color rojo-cafe intenso)adicionar 0.6g de hidrosulfito de sodio dihidrato
- Lavar el producto por las paredes con un poco de agua.
- Calentar hasta el punto de ebullición, agitar, y mantener la mezcla caliente por 5 minutos, tiempo en el que el producto de la reducción debería de separarse.
- Posteriormente adicionar 0.4ml de ácido acético glacial, enfriar el tubo en un contenedor de agua fría, agitar colectar el precipitado resultante amarillo claro de luminol, por medio de filtracion al vacío LIMPIEZA
- Combinar el filtrado de ambas filtraciones, diluir con pocos ml de agua,
- neutralizar con carbonato de sodio
- Adicionar 3 ml de blanqueador (solución de al 5.25% de hipoclorito de sodio)
- Calentar la mezcla a 50°C por 1hr. Esto oxidará cualquier hidrazina e hidrosulfito no reaccionados,
- Diluir la mezcla y dejar ir por el drenaje**
6. Remover el calentador, anotar el tiempo, y por medio de un calentamiento intermitente, mantener la temperatura por 215-220°C por 2 minutos. **7. Remover el tubo, enfriar a 100°C (los cristales del producto deberian de desaparecer), adicionar 15ml de agua caliente
- Colectar el nitrocompuesto granular amarillo claro, por medio de filtración al vacio
- El peso del secado debería de ser 0.7g
- El nitrocompuesto no necesita ser secado, puede ser transferido de una vez para la reducción, al tubo donde fue preparado,
- Adicionar 5 ml de una solución de hidróxido de sodio al 10%, agitar con una varilla, y al resultante (rojo-café obscuro) adicionar 3g de hidrosulfito de sodio dihidrato
- Lavar el sólido por las paredes, con un poco de agua
- Calentar hasta el punto de ebullición, agitar, y mantener la mezcla caliente por 5 minutos, tiempo en el que el producto de la reducción debería de separarse. 14 Posteriormente adicionar 2ml de ácido acético glacial, enfriar el tubo en un contenedor de agua fría, agitar colectar el precipitado resultante amarillo claro de luminol, por medio de filtracion al vacío LIMPIEZA
- Combinar el filtrado de ambas filtraciones, diluir con pocos ml de agua,
- neutralizar con carbonato de sodio
- Adicionar 3 ml de blanqueador (solución de al 5.25% de hipoclorito de sodio)
- Calentar la mezcla a 50°C por 1hr
- Esto oxidará cualquier hidrazina e hidrosulfito no reaccionados,
- Diluir la mezcla y dejar ir por el drenaje**
Propiedades: Sustancia Propiedades físicas Propiedades químicas Grado de toxicidad Luminol C 8 H 7 N 3 O 2 Peso molecular:177, g/mol -Sólido polvo amarillo o verde claro inodoro. -pH: 0. -Punto de fusión:325 – 330 °C -punto de ebullición: 309,7 °C Presión de vapor 1mmHg Muy comburente -Mantener alejado de agentes oxidantes,ácidos y bases fuertes --Provoca graves quemaduras en ojos -Puede irritar las vías respiratorias
- Puede provocar irritación en el tracto intestinal si se consume Ácido 3-nitroftalico C8H5NO PM:211,13 g/mol polvo finamente cristalizado blanco a amarillo Olor picante **Punto de fusión 210
- 215 °C Punto ebullición: °C Solubilidad en agua 20 g/l a 25 °C (25 °C)** Posibles reacciones violentas con: Agentes oxidantes fuertes, Bases fuertes Irritación y corrosión, efectos irritantes, Tos, Insuficiencia respiratoria efecto sistémico: Methemoglobi- nemia con cefaleas, arritmias, bajada de tensión, dificultades respiratorias y espasmos. Síntomas primarios: cianosis (coloración azulada de la sangre). Hidrazina N 2 H 4 Sólido inodoro Masa molar: 32. g/mol Densidad: 1 g/cm³ Punto de ebullición: 114 °C Punto de fusión: 2 °C pH: 1. Productos de combustión peligrosos Óxidos de nitrógeno (NOx), Óxidos de azufre, Su descomposición térmica puede dar lugar a la Causa quemaduras por todas las rutas de exposición. Puede provocar una reacción alérgica cutánea. Los síntomas de una reacción
base a un ácido, puede causar una reacción violenta. en la boca, daño al tracto digestivo. Quemaduras, inflamación, daño al tejido. Causa serio daño ocular. hidrosulfito de sodio dihidrato PM:174.41 g/mol Sólido inodoro Punto de fusión 52°C pH: 6. Muy soluble en agua Presión de Vapor (mmHg); 21, Las soluciones de Hidrosulfito de Sodio se descomponen a temperaturas superiores a 10 ºC Arde espontáneamente en contacto con humedad y aire Ocurre descomposición no violenta en presencia de agua y Ácidos. Reacciona violentamente con oxidantes. La inhalación de polvo de Hidrosulfito de Sodio puede causar irritación severa de las membranas mucosas y tracto respiratorio superior La ingestión de Hidrosulfito de Sodio causa irritación de las membranas mucosas, dolor abdominal, nausea, vomito, contracción espasmódica del intestino y el estomago Hidróxido de sodio NaOH PM:40 g/mol Sólido opaco incoloro -pH; -Punto de fusión:319°C -Punto de ebullición:1390°C -Densidad; 2, g/cm^ -Hidrosolubilidad: más de 1000 g/L
- -Puede ser corrosivo para los metales -Reacciones fuertes con: Acetona, Cloroformo, Anhídrido maleico, Ácidos, Fósforo
- -Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves -Otros efectos adversos: Colapso circulatorio Referencia
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