Síntesis de ácido 2-aminobenzoico (ácido antranílico)

Written by José | Last Updated on 1 día

Objetivos

Síntesis de ácido 2-aminobenzoico (ácido antranílico) a partir de ftalimida mediante una reacción de transposición de Hofmann promovida por bromo en medio básico.

Antecedentes

La transposición de Hofmann de una amida para formar una amina con pérdida de dióxido de carbono (CO2) es un ejemplo de reacción en la que los grupos alquilo o arilo migran a átomos de nitrógeno deficientes en electrones.

Sintesis de acido 2-aminobenzoico (acido antranilico)

Otros ejemplos de reacciones muy similares incluyen los reordenamientos de Curtius, Lossen y Schmidt, en los que un ácido carboxílico o derivado de ácido se convierte en un grupo isocianato, produciendo la amina. Además, un proceso relacionado es la reacción de transposición de Beckmann, en la que las oximas se convierten en amidas.

En la transposición de Hofmann, una amida se somete a un proceso de oxidación con hipobromito para formar un intermedio de N-bromoamida, que en presencia de una base sufre un paso de desprotonación seguido de la migración de un grupo alquilo al átomo de nitrógeno, y pérdida simultánea de bromo, por lo que se genera un isocianato.

En las condiciones de reacción, la hidrólisis del grupo isocianato se produce con la pérdida de CO2 y la formación de la amina correspondiente, que tiene un átomo de carbono menos que la amida de partida. Esta reacción es especialmente útil para la preparación de aminas aromáticas.

En este experimento, el objetivo de esta práctica es aplicar la reacción de Hofmann a la síntesis de ácido 2-aminobenzoico (ácido antranílico), que se utiliza como intermedio sintético en la preparación de tintes o síntesis de sacarina. Sus esteres se utilizan en la preparación de perfumes, medicamentos o inhibidores de corrosión en metales.

Procedimiento experimental

Se disuelven 8 g de NaOH en 30 ml de agua desionizada en un Erlenmeyer de 100 ml con agitación magnética. Enfriar la solución en un baño de hielo y añadir de una vez 6.5 g de bromo (Br2). Agitar la mezcla vigorosamente hasta que desaparezca el color marrón, lo que indica que ha reaccionado todo el bromo. Luego, mientras se mantiene una agitación vigorosa, agregue 5.9 g de ftalimida finamente dividida y luego agregue una solución de 5.5 g de NaOH en 20 ml de agua. Retire el baño de hielo y deje que la temperatura aumente espontáneamente hasta aproximadamente 70 ºC y mantenga la agitación durante otros 10 min.

Si hay turbidez, filtre por gravedad. Enfriar nuevamente el crudo de reacción en un baño de hielo y agregar gota a gota HCl (conc.) Usando un gotero hasta neutralidad (requerirá unos 15 ml), verificar el pH usando papel indicador. Si hay un ligero exceso de ácido, ajuste el pH agregando una base.
Transferir la mezcla de reacción a un Erlenmeyer de 250 ml y agregar 5 ml de ácido acético glacial. Aislar el precipitado mediante filtración al vacío y lavar con 10 ml de agua. Recristalice el ácido 2-aminobenzoico (ácido antranílico) en agua y se formará un sólido amarillento (p.f. = 146-148 ºC).

Propiedades físico-químicas

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

Name Mw (g/mol) M.p. (ºC) B.p. (ºC) Density (g/ml)
Ácido acético60.0516.21181.049
Ácido antranílico137.14144-148 - -
Br2159.817.258.8 -
HCl36.46-30>1001.200
NaOH40.003181,3902.130
Ftalimida147.13232-2353101.210

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
Ácido acético ghs05  Peligro Advertencia Corrosivo cat. 1 pictograma ghs02  Peligro Advertencia Pictograma inflamable
Ácido antranílico ghs07  Advertencia Tóxico cat. 4 Irritante cat. 2 o 3 Peligros sistémicos inferiores para la salud pictograma
Br2 ghs06  Peligro Tóxico cat. 1-3 pictograma ghs05  Peligro Advertencia Corrosivo cat. 1 pictograma ghs09  Advertencia (para cat. 1) (para cat. 2 sin palabra de advertencia) Pictograma de peligro para el medio ambiente
HCl ghs05  Peligro Advertencia Corrosivo cat. 1 pictograma ghs07  Advertencia Tóxico cat. 4 Irritante cat. 2 o 3 Peligros sistémicos inferiores para la salud pictograma
NaOH ghs05  Peligro Advertencia Corrosivo cat. 1 pictograma
Ftalimida No peligroso

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.

Ácido acéticoQTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N
Ácido antranílicoRWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N
Br2GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N
HClVEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N
NaOHHEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M
FtalimidaXKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N

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