1024 Eliminação de água do 4-hidroxi-4-metil-2-pentanona
I2
H3C OH O
CH3
H3C
- H2O
CH3
H3C
O
CH3
+
CH3
H2C
C6H12O
I2
C6H10O
(116.2)
(253.8)
(98.2)
O
CH3
Classificação
Tipo de reação e classes de substâncias
Eliminação
Álcool, alceno, cetona e catalisador ácido
Técnicas de trabalho
Destilação, agitação com agitador magnético, filtração, aquecimento em banho de óleo.
Instruções (escala em batelada de 50 mmol)
Materiais
Balão de fundo redondo de 10 mL, aparelho de destilação, agitador magnético com
aquecimento, barra magnética, funil de separação de 100 mL, funil pequeno de vidro
sinterizado, tubo reto de transferência (para retirar um filtrado para um frasco a parte),
banho de óleo.
Substâncias de Partida
4-Hidroxi-4-metil-2-pentanona (pe 166 °C)
Iodo (pf 114°C)
Sulfato de sódio para a secagem
5,81 g (6,18 mL, 50,0 mmol)
60 mg (0,24 mmol)
Reação
Em um balão de fundo redondo de 10 mL com uma barra de agitação magnética, 60 mg
(0,24 mmol) de iodo são dissolvidos em 5,81 g (6,18 mL, 50,0 mmol) de 4-hidroxi-4metil-2-pentanona. Inicialmente a solução é aquecida em um aparelho de destilação até
120°C e, na seqüência da reação, gradualmente até 150-160 °C, até que não tenha mais
destilado condensando (em torno de 45 minutos).
Destilado: 4,60 g; resíduos da destilação: 1,28 g.
Etapa final
O destilado é transferido para um pequeno funil de separação. A parte superior, que é a
fase orgânica, é coletada em um erlenmeyer pequeno, seca com a menor quantidade de
sulfato de sódio possível e, em seguida, o sulfato de sódio é separado do filtrado por um
funil de vidro sinterizado conectado ao tubo de escoamento, que será acoplado ao um
balão de fundo redondo de 10 mL que é usado para prosseguir a destilação.
Rendimento bruto: 3,20 g
O produto bruto é submetido a uma destilação fracionada sob pressão normal. Frações
com índice de refração iguais são agrupadas.
Rendimento: 2,30 g (23,4 mmol, 47%); pe 125-130°C, liquido incolor; índice de
refração muito similar para todas as frações: nD20 = 1,4420 – 1,4450. Mais de 90% deste
produto é a cetona conjugada (óxido de mesitila) (ver análises).
O alcatrão da hulha permanece como resíduo da destilação.
Gerenciamento de resíduos
Disposição dos resíduos
Resíduos
Fase aquosa
Sulfato de sódio
Resíduos da destilação
Disposição
Mistura de solvente e água, contendo halogênio
Resíduo sólido, livre de mercúrio
Solubilizar em um pouco de acetona, então:
Solvente orgânico, contendo halogênio
Tempo
3-4 horas
Possível Intervalo
Antes da segunda destilação
Nível de dificuldade
Fácil
Instruções (escala em batelada de 250 mmol)
Materiais
Balão de fundo redondo de 50 mL, aparelho de destilação, agitador magnético com
aquecimento, barra magnética, funil de separação de 100 mL, funil pequeno de vidro
sinterizado, tubo reto de transferência (para retirar um filtrado para um frasco à parte),
banho de óleo.
Substâncias de Partida
4-Hidroxi-4-metil-2-pentanona (pe 166 °C)
Iodo (pf 114°C)
Sulfato de sódio para a secagem
5,81 g (6,18 mL, 50,0 mmol)
60 mg (0,24 mmol)
Reação
Em um balão de fundo redondo de 50 mL com uma barra de agitação magnética, 0,30 g,
(1,2 mmol) de iodo são dissolvidos em 29,1 g (30,9 mL, 250 mmol) de 4-hidroxi-4metil-2-pentanona. Inicialmente a solução é aquecida em um aparelho de destilação até
120°C e, em seguida, na seqüência da reação, gradualmente até 150-160 °C, até que não
tenha mais destilado condensando (cerca de 90 minutos).
Destilado: 23,50 g; resíduos da destilação: 5,31 g.
Etapa final
O destilado é transferido para um pequeno funil de separação. A parte superior, que é a
fase orgânica, é coletada em um erlenmeyer pequeno, seca com uma pequena
quantidade de sulfato de sódio o quanto possível e, em seguida, com a menor
quantidade possível de sulfato de sódio, que é separado do filtrado com um funil de
vidro sinterizado conectado ao tubo de escoamento, que será acoplado ao um balão de
fundo redondo de 10 mL, que é usado para prosseguir a destilação.
Rendimento bruto: 13,7 g
O produto bruto é submetido a uma destilação fracionada sob pressão normal. Frações
com índice de refração iguais são agrupadas.
Rendimento: 12,70 g (130 mmol, 52%); pe 125-130°C, liquido incolor; índice de
refração muito similar para todas as frações: nD20 = 1,4420 – 1,4450. Mais de 90% deste
produto é a cetona conjugada (óxido de mesitila) (ver análises).
O alcatrão da hulha permanece como resíduo da destilação.
Gerenciamento de resíduos
Disposição dos resíduos
Resíduos
Fase aquosa
Sulfato de sódio
Resíduos da destilação
Tempo
4-5 horas
Possível Intervalo
Antes de segunda destilação
Nível de dificuldade
Fácil
Disposição
Mistura de solvente e água, contendo halogênio
Resíduo sólido, livre de mercúrio
Solubilizar em pequena quantidade de acetona,
então:
Solvente orgânico, contendo halogênio
Caracterização
CCD
Condições:
Adsorvente:
Eluente:
SilG/UV folhas, 0.2 mm
Éter dietílico /Cyclohexano = 3 : 7
Rf (educto)
Rf (produto mesitiloxido)
Rf (resíduo da destilação)
0,33
0,55
0,55 (produto) e 0,92
CG
Durante a análise do produto com o CG rearranjos ocorreram.
Espectro de Infravermelho do produto puro (Filme)
(cm-1)
2977, 2937, 2914
1690
1625
Atribuição
Estiramento C-H, Alcano
Estiramento C=O conjugado com C=C
Estiramento C=C conjugada com C=O
Espectro de RMN 1H do produto bruto (400 MHz, CDCl3)
Espectro de RMN 1H do produto puro (400 MHz, CDCl3)
O
6
2
1
4
3
4
2
δ (ppm)
1,75
1,88
2,00
2,13
2,16
3,12
4,83
4,96
6,09
Multiplicidade
s
s
s
s
s
s
s
s
s
Números de H
3
3
3
3
3
2
1
1
1
Atribuição A
6-H
5
3
B
Atribuição B
1-H
5-H
6-H
5-H
3-H
1-H
1-H
A
O
6
1
5
3-H
3-H
Espectro de RMN 13C do produto bruto (100 MHz, CDCl3)
Espectro de RMN
δ (ppm)
20,47
27,55
31,58
124,11
154,85
198,47
76,5,77,5
13
C do produto puro (100 MHz, CDCl3)
Atribuição
C-6
C-1
C-5
C-3
C-2
C-4
solvente