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𝐿𝑛 𝐾1 𝐾2 = 𝐸𝑎 𝑅 𝑇1− 𝑇2 𝑇1𝑇2En la cual es 0,41 Kcal/mol valor ubicado en el cuadro 04, está por debajo del rango establecido teórico, ya que en muchas reacciones de solución oscilan su energía de activación entre 12 a 20 Kcal/mol, esto se debe a que el estado de transición correspondiente al ataque nucleófilico por parte del 1, 3 – propilenglicol que pertenece a los alcoholes tiende a estabilizar la energía del estado de transición haciendo que disminuya las energía de activación asociadas a esta etapa, ya que al ser una molécula simple y con bajo impedimento estérico da lugar a un mejor rendimiento. Además la etapa de transferencia de un protón propia (ANEXO 14), sumada la inclusión de moléculas alcohólicas permite generar ciclos mucho menos tensionados. Por lo tanto para los 0,25 moles que se usó de los reactantes para formar 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano se obtuvo un energía de activación 0,1025 Kcal, que es la cantidad mínima para que la reacción se lleve a cabo. Además también están los valores de tiempo de vida media que en la indica el tiempo para que llegar a la mitad de la reacción 42, 43.
El cuadro 05, se anotó los resultados de las pruebas de reacciones químicas cualitativas para la identificación de m-nitrobenzaldehido, 1, 3 – propilenglicol y benceno, en donde la reacción de 2, 4 – Dinitrofenilhidrazina resultó negativo, esto se debe a que no hay presencia de grupos carbonilos en la molécula sintetizada ya que dicho oxígenos se encuentran formando en el enlace “oxo” por ende no ha formado un precipitado color rojo, la reacción de bisulfito de sodio también dio negativo ya que por el mismo motivo que no se encuentra grupo carbonilos no pueden reaccionar con el átomo de azufre y no forma precipitado, la reacción de nitrato de cerio, el resultado es negativo ya que no existe el grupo hidroxilo en la molécula sintetizada por lo tanto no hay formación de coloración
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roja, la reacción de nitración es negativo ya que al no tener presencia de benceno debido a que ha sido participe de una reacción nucleofílica, no hay formación de una capa aceitosa de color amarillo, la reacción del formaldehído – ácido sulfúrico se reportó negativo, porque con la presencia de un grupo aromático como el benceno que se usó en la mezcla la reacción hubiera sido positiva dando un complejo colorado color verde, azul, o purpura; por lo tanto las reacciones de identificación permite observar que el producto sintetizado no hay presencia de los reactantes como los grupos carbonilos del m- nitrobenzaldehido, grupos hidroxilos del 1, 3 –propilenglicol y compuestos aromáticos del benceno, entonces 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano obtenida es pura 18.
El cuadro 06, el punto de ebullición del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano fue de 188,5 °C, debido al elevado peso molecular de 209,108 g/mol que presenta esta estructura, además por la presencia de 2 átomos de oxigeno que se encuentran en la molécula lo que induce a formación de puentes de hidrogeno, requiriendo mayor energía.
El cuadro 07, la densidad del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano por el método del picnómetro, fue de 1,1697 g/mL a una temperatura de 22º C, se tuvo en cuenta la temperatura ya que si varia esta, también varía la densidad del agua, que se toma como referencia para los cálculos.
El cuadro 08, el índice de refracción del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano se determinó mediante el refractómetro, el valor fue de 1,5337 en la cual es mayor con respecto a los acetales alifáticos que es 1,3840 11.
En el gráfico 03, al realizar el espectro UV-VIS del reactante m-nitrobenzaldehido presenta una absorbancia de 0,45686 a una longitud de onda 234 nm, obteniendo la absorbancia también se obtiene la tramitancia en un 54,32% en la cual indica la gran mayoría de fotones atraviesa dicha sustancia.
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En el gráfico 04, al realizar el espectro UV-VIS del reactante 1,3- propilenglicol presenta una absorbancia de 0,0036 a una longitud de onda 262 nm, obteniendo la absorbancia también se obtiene la tramitancia en un 99,64% en la cual indica la gran mayoría de fotones atraviesa dicha sustancia.
En el gráfico 05, al realizar el espectro UV-VIS del producto 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano presenta una absorbancia de 0.4131a una longitud de onda 260 nm, obteniendo la absorbancia también se obtiene la tramitancia en un 58,69 % en la cual indica la gran mayoría de fotones atraviesa dicha sustancia, observando las longitudes de onda de los reactantes en la cual se muestra su pico máximo, no concuerda con la longitud de onda máxima del producto por lo tanto mediante espectrofotometría UV-VIS podemos ver la pureza del producto sintetizado.
El cuadro 09, se encontró el porcentaje de rendimiento práctico de 72% y 84% a 50º C y 70º C respectivamente para la síntesis del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano, es aceptable.
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V. CONCLUSIÓN
1. Se determinó el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción: m- nitrobenzaldehido y 1,3-propilenglicol en síntesis de 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano, en la cual el aumento de temperatura favorece el aumento del volumen del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano.
2. La síntesis del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano a partir del m- nitrobenzaldehido y 1, 3 – propilenglicol en medio ácido sigue un comportamiento de primer orden a 50º C y 70º C.
3. Se determinó la constante de velocidad y el tiempo de vida media para 50º C en síntesis del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano, son de 7,8 x 10-04 S-1 y 2,4 horas, respectivamente.
4. Se determinó las constante de velocidad y el tiempo de vida media para 70º C en síntesis del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano, son de 8,1 x 10-04 S-1 y
2,3 horas, respectivamente.
5. La energía de activación es de 0,41 Kcal/mol, que no requiere un gran aporte energético para que ocurra la reacción de síntesis 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano.
6. De acuerdo con identificaciones cualitativas por métodos químicos e identificado por métodos físicos el producto sintetizado se determinó que es el 2 – (3 – nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano.
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7. Se determinó el rendimiento de la síntesis del 2 – (3 –nitrofenil) – 1, 3 – dioxaciclohexano a 50º C y 70º C, son de 72% y 84%, respectivamente.