Laboratorio # Viii Sisntesis Del Anhidrido Ftálico

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SÍNTESIS DEL ANHÍDIRO FTÁLICO Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnológicas. Programa de Química 11/11/2014 Karol Alejandra Mateus C. (kl_aa_ms:[email protected]) y Cristian Camilo Morales Q. ([email protected]) Química Orgánica II 1 RESUMEN En la práctica se realizó la síntesis del Anhídrido Ftálico; un compuesto químico usado en la industria a gran escala para la producción de plastificantes debido a su bifuncionalidad y su economía [1] . El Anhídrido Ftálico, producido en laboratorio, se generó gracias a la participación del Ácido Ftálico y el Anhídrido Acético el cual, tiene tendencia a ser usado como agente deshidratante, lo que requirió someter el compuesto a reflujo, conllevando a un rendimiento de 56,08% y a un punto de fusión entre 129°C a 131°C. 1. INTRODUCCIÓN El Anhídrido Ftálico, o comúnmente llamado la Ftalandiona es un compuesto bifunsional sólido e incoloro que se encuentra en forma cristalina a una temperatura de 25°C que se origina a través del Ácido Ftálico y el Anhídrido Acético utilizando destilación al reflujo para un mejor rendimiento. Se caracteriza por poseer en su estructura un enlace tipo éster el cual une en forma anhídrida a dos carbonilos que a su vez, están unidos en posición orto a un benceno. Esta molécula es una de las materas primas más importantes en la industria debido a que se emplean para generar resinas alquídicas, ésteres plasificantes, resinas poliésteres y colorantes; también es empleado para la producción de ácido benzoico, sales metálicas, anhídrido tetracloroftálico, y ácido tereftálico haciendo así, una producción mundial de (del anhídrido ftálico y sus derivados) de 784,496.124 toneladas por año [2] . El Anhídrido Ftálico en estado líquido a altas temperaturas es inflamable. En estado sólido el polvo genera riesgo de explosión. Durante un incendio se pueden liberar gases tóxicos y corrosivos. El contacto con el producto por inhalación, piel y ojos puede llegar a generar irritación. La ingestión puede causar molestias gástricas, es altamente peligroso y corrosivo y puede llegar a causar quemaduras en las áreas de contacto. Figura 1. Reacción del Ácido Ftálico y el Anhídrido Acético. En la reacción entre el Ácido Ftálico y el Anhídrido Acético, el Anhídrido Acético actúa como agente deshidratante, lo cual se efectúa a alta temperatura para mayor efectividad. El anhídrido Acético actúa como nucleófilo atacando al carbonilo, desprendiendo el grupo OH - que sigue actuando como nucléfilo que ataca al grupo carbonilo del Ácido Ftálico (ya que es un ácido dicarborxílado), produciéndose la ciclación debido a que los carbonilos se unen al oxigeno generando el Anhídrido Ftálico. [3]

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SÍNTESIS DEL ANHÍDIRO FTÁLICO Universidad del Quindío.

Facultad de Ciencias Básicas y Tecnológicas. Programa de Química 11/11/2014

Karol Alejandra Mateus C. (kl_aa_ms:[email protected]) y Cristian Camilo Morales Q. ([email protected])

Química Orgánica II

1

RESUMEN

En la práctica se realizó la síntesis del Anhídrido Ftálico; un compuesto químico usado en la industria

a gran escala para la producción de plastificantes debido a su bifuncionalidad y su economía [1]

. El

Anhídrido Ftálico, producido en laboratorio, se generó gracias a la participación del Ácido Ftálico y el

Anhídrido Acético el cual, tiene tendencia a ser usado como agente deshidratante, lo que requirió

someter el compuesto a reflujo, conllevando a un rendimiento de 56,08% y a un punto de fusión entre

129°C a 131°C.

1. INTRODUCCIÓN

El Anhídrido Ftálico, o comúnmente llamado la

Ftalandiona es un compuesto bifunsional sólido

e incoloro que se encuentra en forma cristalina a

una temperatura de 25°C que se origina a través

del Ácido Ftálico y el Anhídrido Acético

utilizando destilación al reflujo para un mejor

rendimiento.

Se caracteriza por poseer en su estructura un

enlace tipo éster el cual une en forma anhídrida

a dos carbonilos que a su vez, están unidos en

posición orto a un benceno. Esta molécula es

una de las materas primas más importantes en la

industria debido a que se emplean para generar

resinas alquídicas, ésteres plasificantes, resinas

poliésteres y colorantes; también es empleado

para la producción de ácido benzoico, sales

metálicas, anhídrido tetracloroftálico, y ácido

tereftálico haciendo así, una producción

mundial de (del anhídrido ftálico y sus

derivados) de 784,496.124 toneladas por año [2]

.

El Anhídrido Ftálico en estado líquido a altas

temperaturas es inflamable. En estado sólido el

polvo genera riesgo de explosión. Durante un

incendio se pueden liberar gases tóxicos y

corrosivos. El contacto con el producto por

inhalación, piel y ojos puede llegar a generar

irritación. La ingestión puede causar molestias

gástricas, es altamente peligroso y corrosivo y

puede llegar a causar quemaduras en las áreas

de contacto.

Figura 1. Reacción del Ácido Ftálico y el

Anhídrido Acético.

En la reacción entre el Ácido Ftálico y el Anhídrido

Acético, el Anhídrido Acético actúa como agente

deshidratante, lo cual se efectúa a alta temperatura

para mayor efectividad. El anhídrido Acético actúa

como nucleófilo atacando al carbonilo,

desprendiendo el grupo OH-

que sigue actuando

como nucléfilo que ataca al grupo carbonilo del

Ácido Ftálico (ya que es un ácido dicarborxílado),

produciéndose la ciclación debido a que los

carbonilos se unen al oxigeno generando el

Anhídrido Ftálico.[3]

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2. CALCULOS Y RESULTADOS

Peso experimental: 0,1g And Fta

Peso Teórico:

Peso del A. Ftálico: 0,2g

Peso del And Acético: 2 mL

Densidad And Acético: 1,08g/mL

g And Ac.= 2 mL* 1,08g/mL= 2,16g

Reactivo en Exceso

Reactivo Límite

3. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE

RESULTADOS

Después de que se determinó el punto de fusión de

la muestra llevándolo a un rango de 129°C a 131°C

se puedo comprar con el punto de fusión teórico

(130.8°C); lo cual demuestra que se logró obtener

el Ánhídrido Ftálico. Gracias a su rango tan corto, se

puede determinar que el compuesto obtenido se

encontraba puro, aunque su rendimiento fue poco

esto quizás se deba a la prolongada permanencia en

el horno (el cual se empleó como método de

secado) eliminando parte del compuesto.

Figura 2. IR del Anhídrido Fálico

Según la lectura del IR del Anhídrido Ftálico, se

puedo ver que en 711,84 cm-1

a 98,48 cm-1

el cual

corresponde a un rango de infrarrojo del enlace

anhídrido conteniendo un modo de tención C=O y

un modo de tención C-O con una o dos bandas en

1070,63 cm-1

a 1335,07 cm-1

. Con respecto al

Aromático, se puedo hallar que en 711,84 cm-1

a

98,48 cm-1

se encontró un modo deformación C-H

fuera del plano.

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CONCLUSIONES

El Anhídrido Ftálico, es un compuesto el

cual es de gran utilidad en la industria,

gracias a su bifuncionalidad, y a la

reactividad de los grupos carbonilos y su

coplanaridad, permite las miles de

reacciones por las cuales sustentan su

utilidad.

Debido a que el compuesto se permaneció

durante un tiempo prolongado en el horno,

afecto al rendimiento del producto.

Según lo visto con su punto de fusión

teórico, se puede demostrar que el

compuesto obtenido es realmente el

Anhídrido Ftálico y que este se encuentra

por su corto intervalo.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] Gálvez, R. C., Guevara, J., Ching, O. Química de

las Reacciones Orgánicas. Editorial Alhambra, S. A.

España

[2] Peter M. Lorz, Friedrich K. Towae, Walter Enke, Rudolf Jäckh, Nares||||||||h Bhargava, Wolfgang Hillesheim “Phthalic Acid and Derivatives” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007, Wiley-VCH, Weinheim.

[3] Noller, Carl R. (1965). Chemistry of Organic Compounds, 3rd ed. Philadelphia: W. B. Saunders.