Reacción de Cannizzaro del benzaldehído

Objetivo

El propósito de esta práctica es la obtención de un alcohol y ácido carboxílico en un solo paso utilizando la reacción de reacción de Cannizzaro sobre el benzaldehído (reacción de autooxidación-reducción o dismutación de un aldehído aromático).

Antecedentes

La adición de bases diluidas a aldehídos o cetonas conduce a la formación de β-hidroxialdehídos o β-hidroxicetonas mediante una condensación aldólica. Cuando el aldehído o la cetona no presenta hidrógenos en α, la condensación aldólica no tienen lugar, pero experimentan una autooxidación-reducción en presencia de bases fuertes dando una mezcla equimolecular del alcohol y el ácido correspondientes (este último en forma de sal).

Por ejemplo, el benzaldehído produce alcohol bencílico y benzoato sódico, en presencia de hidróxido de sódico.

El formaldehído también experimenta reacción de Cannizzaro, al igual que los aldehídos alifáticos (como el trimetilacetaldehído) que no contienen hidrógenos en α, y los derivados aromáticos como el benzaldehído.

Procedimiento experimental

En un matraz Erlenmeyer de 250 ml se colocan 10 ml (10.4 g, 98 mmol) de benzaldehído y 9 g de NaOH (disuelto en 5 ml de agua). Tapar con un tapón (septum) firmemente, y agitar, durante 20 min, vigorosamente con la mano, hasta que aparezcan simultaneamente un producto sólido y un líquido incoloro.

Una vez concluida la reacción, se adiciona suficiente agua hasta disolver el sólido que se ha formado (benzoato sódico), pero evitando un exceso de agua. Llevar la disolución a un embudo de decantación, lavar el matraz con unos mililitros de CH₂Cl₂, para arrastrar los restos de sólido que hallan quedado en el matraz y extraer la solución con CH₂Cl₂ (3 x 15 ml).

Guardar las fases, y reunir los extractos orgánicos. Seguidamente, lavarlos con NaHCO₃ al 10 % (2 x 20 ml) y con Na₂CO₃ al 10 % (1 x 20 ml). Después, secar sobre Na₂SO₄ anhidro, filtrar y evaporar el CH₂Cl₂ en el rotavapor. Opcionalmente, se puede realizar una posterior destilación a vacío para purificar el alcohol bencílico obtenido (líquido incoloro ligeramente soluble en agua).

La capa acuosa alcalina de la primera extracción se acidifica con HCl, precipitando el ácido benzoico como una masa blanca. Enfriar la mezcla, filtrar a vacío y lavar con agua. El ácido benzoico es un sólido blanco, cristalino y ligeramente soluble en agua (0.2 g/100 g a 20 ºC, 2.2 g/100 g a 75 ºC). Se puede recristalizar en agua para obtenerlo puro (rendimiento estimado para el ácido benzoico del 80 %).

Propiedades físico-químicas

La siguiente tabla recoge los datos de peso molecular (M_w), punto de fusión (P.F.) punto de ebullición (P.E.) y densidad de los reactivos y compuestos utilizados en este experimento de laboratorio.

GHS pictogramas

Los pictogramas de peligro forman parte del Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) y se recogen en la siguiente tabla para los compuestos químicos utilizados en este experimento.

Name	GHS
Benzaldehído
Ácido benzoico
Alcohol bencílico
CH2Cl2
HCl
Na2CO3
Na2SO4	No peligroso
NaHCO3	No peligroso
NaOH
Benzoato de sodio

Identificador Químico Internacional

Los identificadores IUPAC InChI key de los principales compuestos utilizados en este experimento se proporcionan para facilitar la nomenclatura y formulación de los compuestos químicos y la búsqueda de información en Internet de los mismos.

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