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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL (103165) Turma C PRÁTICA 16 – SÍNTESE DO ACETATO DE ISOAMILA Letícia Oliari Lopes 20008625 20008625@uepg.br Mariana de Andrade dos Santos 19005525 19005525@uepg.br Professora Aline Coqueiro Ponta Grossa, 2022. mailto:20008625@uepg.br mailto:19005525@uepg.br INTRODUÇÃO Os ésteres possuem grande importância como um atributo sensorial fornecido aos alimentos dentro de uma indústria. “Ésteres de ácidos carboxílicos são componentes importantes de aromas naturais usados na indústria alimentícia que contribuem na formação e acentuação dos aromas em alimentos. Pode-se citar como exemplos os ésteres butirato de etila e acetato de isoamila que são respectivamente encontrados nos aromas de morango e banana. (Macedo A. Gabriela; Pastore M. Gláucia). Esses aromas são extremamente desejáveis ao se consumir um alimento como por exemplo um iogurte de morango, o aroma acaba estando atrelado ao emocional, além da memória afetiva que traz de momentos que consumiu o produto com determinado sabor. Os ésteres são produzidos quimicamente através de uma reação de substituição nucleofílica acílica, onde os reagentes utilizados são um ácido carboxílico e um acetato, os produtos formados posteriormente são o éster desejado e água. No presente experimento foi realizado a síntese do acetato de isoamila, utilizando o ácido acético (etanoico) e o acetato de isoamila como reagentes para se obter as características organolépticas da banana, presente em balas, iogurtes, barras de cereais e outros produtos alimentícios comercializáveis. Ocorrerá uma reação de esterificação que pode ser reversível de acordo com o princípio de Le Chatelier, para aumentar a produção de acetato será deslocado o equilíbrio por meio do ácido acético em excesso. Como se trata de uma reação catalisada por um ácido, posteriormente será necessário um processo de lavagem para separação de impurezas e de substancias acidas que não serão consumidas na reação. Figura 1- Reação de formação do acetato de isoamila 1. OBJETIVOS Sintetizar o acetato de isoamila, composto utilizado em muitas indústrias alimentícias, através de uma reação de substituição nucleofílica acílica, que ocorre pelo ataque nucleofilico e a eliminação de um eletrófilo. 2. MATERIAIS UTILIZADOS • Balão de fundo redondo • Pedras de vidro • Funil de separação • Ácido acético glacial • Álcool isoamílico • H2SO4 concentrado • Solução de NaHCO3 saturado • Sulfato de sódio anidro 3. MÉTODOS Dentro de uma capela foi pipetado 24mL de ácido acético glacial, posteriormente 20mL de álcool isoamílico em um balão de fundo redondo, posteriormente adicionado 1mL de ácido sulfúrico (H2SO4), adicionado as pedras de vidro. Posteriormente foi levado à manta de aquecimento acoplada ao condensador onde ficou aproximadamente uma hora, sucessivamente foi resfriado e realizada a lavagem em um funil de separação onde se observou a formação de mais de uma fase, posteriormente adicionado à solução de NaHCO3 para a purificação através de outra lavagem formando novamente duas fases e tornando visível a separação da fase aquosa do éster formado. Figura 2- Esquema de uma reação sob refluxo 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Após uma hora em que a mistura permaneceu em aquecimento, foi possível notar uma mudança em sua coloração. A solução que deveria ter uma cor levemente amarelada adquiriu uma coloração mais escura, assim foi notável que estava com outra substância indesejada em seu meio. Na mistura estava presente uma quantia em excesso de acido acético, isso foi feito com a finalidade de deslocar o equilíbrio da reação para a formação do éster através do principio de Le-Chatelier, assim o rendimento da reação é maior. O ácido sulfúrico adicionado funcionou como catalisador, e mesmo não sendo consumido pela reação, atuou como doador de prótons H+, sendo regenerado depois sem interferir no produto final. Ao término do refluxo, quando a mistura foi transferida para um funil de separação e sofreu lavagens com água destilada, foi adicionado porções de uma solução de NaHCO3. O bicarbonato de sódio saturado é um sal que atua como uma base fraca e foi utilizado com o intuito de reagir com o catalisador ácido e com os reagentes em excesso, tornando-os mais solúveis em água para que fosse possível realizar a extração. Para a neutralização do catalisador ácido e do ácido acético em excesso o hidróxido de sódio não é ideal, pois é uma base forte e faria com que o éster sofresse hidrólise e degradaria o produto final. O álcool isoamílico pode ser separado do acetato de isoamila através de uma destilação fracionada. Através do mecanismo de reação (figura 3) é possível entender a formação do produto final (acetato de isoamila). Figura 3- Mecanismo da reação de formação do acetato de isoamila O mecanismo inicia-se com a protonação do oxigênio da carbonila do ácido. O carbono protonado se torna o eletrófilo que reage com o nucleófilo OH do álcool, formando o intermediário tetraédrico. O intermediário tetraédrico 3 retorna ao seu estado trigonal expulsando a água, formando assim o produto final. Rendimento para 10mL de acetado de isoamila obtidos: 𝜂 = (𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜 × 100) (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙) 𝜂 = (10𝑚𝐿 × 100) (20𝑚𝐿) 𝜂 = 50% 5. CONCLUSÃO Com a realização deste experimento, foi possível sintetizar o acetato de isoamila e revisar o mecanismo das reações de esterificação. 6. REFERÊNCIAS Macedo, Gabriela A. e Pastore, Gláucia M.Lipases microbianas na produção de ésteres formadores de aroma. Food Science and Technology [online]. 1997, v. 17, n. 2 [Acessado 18 Fevereiro 2022 pp. 115-119. Disponível em: <https://doi.org/10.1590/S0101-20611997000200010>. Epub 04 Out 2012. ISSN 1678- 457X. J. P. O. FERREIRA, J. R. D. FINZER, T. S. NUNES. Rendimento na síntese do acetato de isoamila. UNIUBE, Uberaba, nov. 2019. Disponível em: < https://www.uniube.br/eventos/edepa/2019/downloadAnexo.php?pessoa=137777&seq uencia=2#:~:text=O%20acetato%20isoam%C3%ADlico%20%C3%A9%20resultado,% C3%A1cido%20ac%C3%A9tico%20utilizado%20em%20excesso.> . Acesso em: 21 fevereiro 2022.
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