Universidad Católica Boliviana “San Pablo” Alejandro FuentesLaboratorio N-9 Andres Gonzales

Cristhian Lopez Mauricio Terrazas

Universidad Católica Boliviana “San Pablo”

LQU – 283. Laboratorio de Química Orgánica I

Práctica No. 9. Oxidación de un Alcohol Primario

Objetivos

✓Realizar el equilibrio químico en la reacción de obtención del acetaldehído a partir

de etanol y oxigeno.

✓Reconocer el procedimiento a seguir para el buen desarrollo de la práctica de

laboratorio.

✓ Introducción teóricaLas materias primas para la obtención del acetaldehído dependen de los países, con

influencia principal de factores económicos e históricos.

En EE.UU., Gran Bretaña y Francia, todavía hasta mediados de los años sesenta,

desempeñaron un gran papel los procesos de obtención que parten de etileno, con

etanol como intermedio. En Alemania Federal e Italia, en cambio, se prefer ía la

hidratación del acetileno por el elevado precio del etanol debido a las medidas fiscales.

La oxidación de alcanos C3/C4 constituye otros posibles acceso al acetaldehído, que

hasta ahora sólo ha utilizado con una extensión limitada en los EE.UU. Sólo un 11% de

la producción de acetaldehído procedía de la oxidación de mezclas de propano/butano

en 1973.

Con la oferta de etileno más barato, procedente de disociación de gas natural y

nafta, por una parte, y el desarrollo de procesos industriales de oxidación directa por

Wacker-Hoechst, de otra parte, los antiguos procesos fueron perdiendo importancia en

años sucesivos.

Actualmente, aún es importante el que procede de alcoholes EE.UU., Gran Bretaña

y Francia; no obstante, su participación en la producción total de acetaldehído ha

descendido marcadamente, llegando a sumar en 1976 en conjunto sólo 120 000

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toneladas, frente a las 600 000 del mundo entero, es decir, un 17% de la capacidad

mundial de acetaldehído.

La obtención de acetaldehído basándose en acetileno, que en 1968 aún constituía

en los EE.UU. el 7%, se ha suspendido. En el Japón también se cerraron en 1968 las

últimas plantas basadas en acetileno. En cambió, actualmente, en este país el

acetaldehído se obtiene exclusivamente por oxidación de etileno directa. Sin embargo,

aún en 1976, había una capacidad (mundial) de 264 000 toneladas anuales de

acetaldehído repartidas por todo el mundo (principalmente en los países de Europa

oriental). En Alemania Federal la mayor parte de acetaldehído se obtiene a partir de

etileno por el proceso Wacker-Hoechst. Únicamente la Veba tiene en función una

instalación de 80 000 toneladas anuales para la deshidrogenación de etanol.

Las cifras conocidas de producción de acetaldehído en los países industriales más

importantes se reúnen en la tabla al margen. A partir de 1974 no se publicaron las

cifras de los Estados Unidos; no obstante, en 1975 la capacidad de producción

ascendía aproximadamente a 730 000 toneladas al año. Se pueden preparar aldehídos

alifáticos utilizando diferentes tipos de reacciones:

1. Mediante la oxidación controlada de alcoholes primarios con una solución de dicromato de sodio o de potasio en ácido sulfúrico diluido. Para impedir una mayor oxidación hacia el ácido correspondiente, el aldehído es retirado del medio de reacción lo más rápidamente posible por destilación, como en el siguiente ejemplo:

CH3CH2CH2CH2OH K2Cr

2O

7, H

2SO

4 CH3CH2CH2CHO + H2O 1-butanol (P.E. = 117°C) n-butiraldehído (P.E.

= 75°C)2. Haciendo pasar el vapor de alcohol sobre un catalizador de “óxido de cobre – cromo”

depositado sobre piedra pómez y calentar a 330°C, por ejemplo:CH3(CH2)4CH2OH CH3(CH2)4CHO + H2

hexanol-1 hexanalEn esta reacción, se forman simultáneamente pequeñas

cantidades de ésteres (en el último ejemplo, hexanoato de hexilo, CH3(CH2)4COO(CH2)5CH3). Este es un excelente método para la preparación de aldehídos.

3. Utilizando compuestos organometálicos de magnesio (reactivos de Grignard), por ejemplo a partir del ortoformato de etilo y el bromuro de pentil magnesio:

C5H11MgBr + CH(OC2H5)3 C5H11CH(OC2H5)2 + C2H5OMgBr bromuro de pentilmagnesio ortoformato de etilo acetal

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de hexaldehido C5H11CH(OC2H5)2 + H2O ácido sulfúrico C5H11CHO + 2 C2H5OH acetal de hexaldehido n-hexaldehido

4. A partir de nitrilos, por tratamiento con cloruro estanoso anhidro disuelto en éter saturado con cloruro de hidrógeno; el estanicloruro de aldimina cristalino resultante [(RCH = NH2)2]SnCl6 o (RCH = NH,HCl)2SnCl4, es hidrolizado con agua caliente y el aldehído es aislado por destilación con vapor o por extracción con un solvente (reacción de Stephen), por ejemplo, para R = CH3(CH2)4: CH3(CH2)4CN + HCl CH3(CH2)4CCl = NH pentilnitrilo (n-capronitrilo)

CH3(CH2)4CH = NH + SnCl2 + 2 HCl CH3(CH2)4CH = NH,HCl + SnCl4 CH3(CH2)4CH = NH,HCl + H2O

CH3(CH2)4CHO + NH4Cln-hexaldehido

En la presente práctica, se utilizará el primer método, utilizando el etanol para sintetizar el etanal.

Procedimiento

Montar el aparato que se muestra en la siguiente figura:

Introducimos los 20 mL de agua destilada y 7 mL de ácido sulfúrico concentrado en el balón de tres bocas de 100 mL. Preparamos la solución de 20 g de dicromato de sodio en 20 mL de agua destilada y adicionar a esta solución 16 mL de etanol. Introducimos esta mezcla en el embudo de adición. Calentamos el balón de tres bocas hasta 35°C, mediante un baño de agua tibia. Agregamos gota a gota la solución contenida en el embudo de adición, cuidando que la

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velocidad de destilación del acetaldehído formado sea la misma que la de adición. Recoger el producto en un matraz Erlenmeyer de 100 mL, colocado en un baño de agua y hielo. Una vez concluida

la

adición y la destilación del producto, medir el volumen de acetaldehído obtenido y guardarlos en el frasco destinado para ese fin.

Preguntas

1. Escribir la reacción de síntesis del acetaldehído a partir del etanol.

2. Para ello se realizan dos modificaciones de la deshidrogenacio ́n:Determinar el rendimiento obtenido en la práctica. ¿Qué cantidad de acetaldehído se

obtendría si el rendimiento fuera del 100%?

3. Investigar cuáles son los usos industriales del acetaldehído.

El acetaldehído se utiliza principalmente para fabricar ácido acético, pero también en la fabricación de acetato de etilo, ácido peracético, derivados de la piridina,

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perfumes, colorantes, plás- ticos y caucho sintético. El acetaldehído se emplea en el plateado de espejos, en el endurecimiento de fibras de gelatina, como

desnaturalizante de alcoholes y como aroma sintético. El paralde- hído, un trímero del acetaldehído, se utiliza en las industrias de colorantes y cueros y como agente agente hipnótico en medicina.

Conclusiones

No logramos realizar la destilación, en si ninguno grupo logro obtener los resultados deseados, solo un grupo tuvo un resultado medianamente aceptable, pero lejos

de los valores esperados.

Comprendimos los principios básicos para realizar la Destilación de un Acetaldehido poniéndonos como objetivo realizar estas aplicaciones a escalas mayores con

interes en procesos industriales por ejemplo en industrias de cuero.

Bibliografia

http://democrito.info/2014/06/08/oxidacion-de-alcoholes-primarios-y-secundarios/

https://es.scribd.com/doc/62612836/Informe-de-Lab-Oratorio-Obtencion-de-Acetaldehido

http://www.recercat.cat/bitstream/handle/2072/151827/PFC_ACCA_v01p01.pdf?sequence=1