Written by José | Last Updated on 5 meses
Objetivo
El objetivo consiste en la realización de una condensación de Claisen entre dos moléculas de un ester (acetato de etilo) para formar un β-cetoester (acetoacetato de etilo).
Índice
Antecedentes
Los enolatos de éster experimentan reacciones de adición-eliminación con otras funciones éster dando lugar a β-cetoésteres. Estas transformaciones, conocidas como condensaciones de Claisen pueden darse entre moléculas de ésteres iguales o diferentes. La formación de los enolatos implica el empleo de bases fuertes compatibles con los ésteres utilizados.
Procedimiento experimental
Reacción
En un matraz de fondo redondo de 250 ml se colocan 50 g (55.5 ml) de acetato de etilo puro y se le adicionan 5 g de sodio hilado, previamente descortezado. Al matraz, se le adapta un refrigerante de reflujo y al extremo superior de este se le coloca una torre de desecante. La mezcla de reacción se calienta a reflujo, de manera que el acetato de etilo se mantenga en suave ebullición.
Si el acetato de etilo contiene solo una pequeña cantidad de alcohol o agua no se producirá inmediatamente una reacción violenta, observándose un ligero desprendimiento de hidrógeno.
El calentamiento se continúa hasta que el sodio se disuelva completamente (aprox. 3 h). Si se prolonga el reflujo demasiado tiempo se produce una disminución en el rendimiento.
| ¡PELIGRO! «El sodio reacciona violentamente con el agua.« |
Una vez pasado este tiempo se desconecta la placa calefactora y estando todavía caliente el crudo de reacción se añade poco a poco agitando ocasionalmente una mezcla compuesta por 14 ml de ácido acético en 16 ml de agua hasta pH ácido.
Aislamiento
Posteriormente, se añade a la mezcla un volumen igual de salmuera saturada en frío y se realiza una extracción con el embudo de decantación. La capa orgánica (superior) está constituida por una mezcla de ácido acético (minoritario), acetato de etilo y acetoacetato de etilo (mayoritario).
Para separar el acetoacetato de etilo, se lava en el embudo de decantación con una disolución saturada de bicarbonato sódico y la capa orgánica.
Purificación
El acetoacetado de etilo separado se purifica mediante destilación simple. La destilación se corta cuando la temperatura llegue a 95 ºC. El residuo se destila a vacío. La primera fracción (relativamente pequeña) está formada por acetato de etilo y agua. En la segunda fracción, que destila en un intervalo de pocos grados se obtiene el acetoacetato de etilo.
Se pueden observar temperaturas de destilación inferiores a la indicada dependiendo de la presión que alcance el sistema de vacío utilizado, por ejemplo, a 14 mmHg 74 ºC, a 29 mmHg 88 ºC, a 45 mmHg 94 ºC y a 80 mmHg 100 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 acético | 60.05 | 16.2 | 118 | 1.049 |
| Acetato de etilo | 88.11 | -84 | 77.1 | 0.902 |
| Acetoacetato de etilo | 130.14 | -43 | 181 | 1.029 |
| Na | 22.99 | 97.8 | 883 | 0.968 |
| NaHCO3 | 84.01 | 300 | - | 2.160 |
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 |   |
| Acetato de etilo |  |
| Acetoacetato de etilo | |
| Na | |
| NaHCO3 | 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 acético | QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N |
| Acetato de etilo | XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N |
| Acetoacetato de etilo | XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N |
| Na | KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N |
| NaHCO3 | UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M |
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