apostila Química orgânica 2021 UFPE

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DEQ 
Universidade Federal de 
Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia 
Química 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Química Orgânica 
 
 
 
 
 
 
Química Industrial 
 
 
 
 
 
Versão 2021 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Maurício Santos 
 
 2
 
Introdução: Importância da Química Experimental 
 
 
Química é a ciência que estuda a estrutura das substâncias, a composição e as 
propriedades dos diferentes tipos de matérias, suas transformações e variações de 
energia. Embora uma ciência relativamente nova, ela conquistou um lugar central e 
essencial em todos os assuntos do conhecimento humano. 
Trata-se de uma ciência experimental que teve seu processo de descoberta 
ligado à preocupação que as culturas antigas tinham em compreender a relação entre o 
ser humano, a natureza e seus fenômenos: a chamada Alquimia. A Alquimia impregnou 
a Química com conceitos teóricos, filosóficos e metafísicos sem, no entanto, esvaziar 
seu significado experimental. Hoje, embora uma das ciências mais fortemente pautadas 
por conceitos teóricos e abstratos, a Química se desenvolve essencialmente pela 
observação experimental, a qual corrobora ou nega as idéis teóricas a ela associadas. As 
atividades experimentais permitem ao estudante uma primeira aproximação com a 
Química, compreendendo como ela se constrói e se desenvolve, pois em uma ciência 
experimental a possibilidade de reproduzir os resultados obtidos é um critério de vital 
importância. Além disso, é comprovado que o trabalho em laboratório, sendo bem 
utilizado, se transforma em um excelente motivador de aprendizagem. 
A química compreende um conjunto de especialidades das ciências naturais, que 
faz uma ponte entre o estudo das qualidades da matéria inanimada e das propriedades 
mais essenciais dos organismos vivos. Os princípios metodológicos e técnicos da 
Química se assemelham àqueles que fundamentam todas as disciplinas de estudo da 
natureza. Os principais deles dizem respeito à importância da experimentação, ao 
raciocínio dedutivo e à necessidade de comprovação empírica das hipóteses. Estudar os 
fenômenos em que há transformação da matéria, ou seja, os fenômenos químicos, é 
indispensável para todos os que querem entender melhor o mundo em que vivemos. 
 Assim, ao desenvolver essa apostila contendo trabalhos experimentais voltados 
para a disciplina de Química Orgânica 1 do curso de Química Industrial, objetivamos 
contribuir com a formação dos jovens químicos, possibilitando-lhes ter acesso a uma 
parcela do conhecimento necessário para entender como a Química se faz, não apenas 
em laboratório, mas também na indústria. Entender a reação por trás do processo é 
fundamental para interferir no próprio processo, quer para otimizá-lo, quer para inferir 
no seu desenvolvimento no âmbito industrial. Desejamos um trabalho prazeroso aos 
estudantes e que possam contribuir na melhoria dessa opostila com sugestões e críticas, 
sempre que lhes parecer pertinente. 
 
Com nossos cumprimentos, 
 
Prof. Maurício Santos 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Segurança no Laboratório de Química 
 
Trabalhar num laboratório químico envolve freqüentemente o contato com materiais potencialmente 
perigosos e, por isso, exige que se respeitem as regras ou normas da sua utilização, a fim de minimizar a 
probabilidade de acidentes e suas conseqüências. Quem utiliza freqüentemente o laboratório deve ser treinado 
para ser cuidadoso tanto no manuseio de equipamentos como na utilização e armazenagem de produtos 
químicos. A segurança no laboratório deve ser uma preocupação constante e prioritária dos seus usuários: 
alunos, professores e funcionários. 
Embora o trabalho em laboratório seja potencialmente perigoso, esta realidade não deverá, de modo 
algum, ser motivo para um trabalho tenso e desconfortável. Antes, a prática química deve ser uma constante 
descoberta, feita com atenção e responsabilidade. Por isso, o aluno “químico” deverá desenvolver atitudes de 
prevenção e confiança. Apesar disso, acidentes podem ocorrer e requerem de cada um dos usuários uma atitude 
de solidariedade e presteza. Para tanto, é preciso ter consciência da natureza dos riscos envolvidos, das técnicas 
de segurança e alguma familiaridade com os reagentes e solventes que eventualmente serão usados na prática. 
 
REGRAS DE SEGURANÇA 
 
1. Ter sempre em mente que o laboratório é um local de trabalho sério e de risco potencial. 
2. Evitar brincadeiras, conversas desnecessárias e movimentações bruscas dentro do laboratório. 
3. Conhecer a localização das saídas de emergência, dos extintores, da caixa de primeiros socorros e demais 
equipamentos de proteção. 
4. Conservar as bancadas arrumadas e limpas e o chão limpo e seco. 
5. Não obstruir os locais destinados à livre circulação. 
6. Bolsas, objetos pessoais e papéis avulsos devem ser guardados em local adequado. Na bancada devem 
permanecer apenas o caderno de laboratório e uma caneta ou lápis. 
7. Verificar, antes do início da prática, se todo o material necessário está em perfeitas condições de uso. 
8. Trabalhar em pé e sempre acompanhado de outra pessoa. Evitar obstruir o laboratório com bancos e cadeiras. 
9. Usar sempre óculos de proteção. Luvas apropriadas, máscara e avental devem ser usados em situações que 
assim os requeiram. 
10. Usar sempre bata limpa e justa, calçado fechado e o cabelo, quando comprido, devidamente amarrado. 
 
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Figura 1. Medidas básicas de segurança em laboratório químico1. 
 
11. Antes de se manusear qualquer substância, deve-se ler atentamente o rótulo, tomar conhecimento dos riscos 
possíveis e cuidados na sua utilização. 
12. Antes de começar qualquer trabalho laboratorial, deve-se ter o cuidado de fazer uma preparação correta, 
lendo os procedimentos e protocolos referentes à prática. 
13. Lavar as mãos com freqüência durante e no fim do trabalho laboratorial; proteger feridas expostas e evitar o 
manuseio de aparelhos elétricos com as mãos molhadas. 
14. Trabalhar atentamente, a fim de perceber evetuais respingos de reagentes ou ácidos sobre as bancadas ou a 
pele. 
15. Qualquer respingo deve ser removido imediatamente. Em caso de contato com a pele, deve ser removido 
com água e sabão em abundância. 
16. Nunca colocar a boca em contato com qualquer equipamento de laboratório. 
17. Nunca provar ou cheirar diretamente soluções ou produtos químicos. 
18. Sempre que trabalhar com produtos voláteis ou reações que liberem gases, usar a capela. 
19. Nunca comer, beber ou fumar no laboratório. Evitar levar as mãos à boca. 
 
 
Figura 2. Proibições fundamentais em laboratório químico1. 
 
20. No final do trabalho, todos os reagentes e equipamentos devem ser deixados organizados. O material usado 
deve estar lavado e depositado sobre a bancada. 
21. Em caso de acidentes, todos os que não puderem ou não estiverem aptos a ajudar devem deixar o laboratório 
calmamente. Pânico deve ser evitado em caso de fogo. 
22. Familiarizar-se com a simbologia de segurança para reagentes exposta no laboratório. 
 
1 Fonte: Simões, T. S., Queirós, M. A., Simões, M. O., Técnicas Laboratoriais de Química-Bloco I, Porto 
Editora, Porto, Portugal. 
 
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DESCARTE DE RESÍDUOS 
 
 O trabalho num laboratório de Química Orgânica gera sempre resíduos, a maioria dos quais são tóxicos 
e nocivos para o meio ambiente e os seres vivos. Embora em nossas práticas, busquemos reduzir ao máximo a 
produção de resíduos, ainda assim muitos rejeitos contendo solventes halogenados ou soluções orgânicas se 
formam e precisam ter uma destinação adequada. 
 Alguns solventes, quando misturados exclusivamente com sólidos dissolvidos, podem ser facilmente 
recuperados. É o caso do etanol de lavagem das vidrarias. Mais difícil de se recuperar são misturas de solventes, 
as quais, em geral, são descartadas em recipientes apropriados. Cabe a cada usuário observarque tipo de 
resíduo está sendo produzindo e dar-lhe a destinação correta. Há no laboratório diversos recipientes 
rotulados com indicações do tipo de resíduos a eles destinados. É importante observar cuidadosamente onde cada 
tipo de resíduo será despejado, a fim de evitar problemas no seu tratamento ou reações indesejáveis que possam 
levar a acidentes. 
 
 Algumas regras devem ser observadas: 
 
1. Salvo raras exceções, nenhum resíduo deve ser desprezado na pia. Soluções de sais de sódio e ácidos 
orgânicos de cadeia curta são permitidos. Porém, qualquer sólido ou solvente orgânico devem ser rigorosamente 
evitados. 
2. Cada tipo de resíduo deve ser transferido para o recipiente adequado, usando um funil. Os recipientes que os 
contêm devem ser lavados com etanol antes de serem lavados com água. 
 
 
Figura 3. Procedimento adequado para transferências de líquidos1. 
 
3. Resíduos aquosos devem ser desprezados em separado. 
4. Soluções de ácidos ou bases devem ser antes diluídos e neutralizados. 
5. Caso se tenha uma mistura de sólidos e líquidos, o ideal é filtrar o material, a fim de que o sólido seja 
armazenado em separado. No nosso caso, isso não será normalmente necessário, pois as quantidades são 
pequenas. 
 
 
1 Fonte: Fonte: Simões, T. S., Queirós, M. A., Simões, M. O., Técnicas Laboratoriais de Química-Bloco I, Porto 
Editora, Porto, Portugal. 
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Figura 4. Procedimento adequado para separação de resíduos sólidos e líquidos1. 
 
6. Sólidos orgânicos não devem ser desprezados no mesmo recipiente de sólidos inorgânicos. Há alto risco de 
combustão espontânea. 
 
 A condução cuidadosa dos trabalhos é parte da prática em laboratório e será observada na avaliação de 
cada grupo. Especialmente em nosso laboratório faz-se necessário um certo rigor nas regras de segurança, uma 
vez que normalmente temos grandes grupos trabalhando e isso aumenta a probabilidade de se ter acidentes. Para 
evitá-los, contamos com a ajuda de todos. 
 
 
1 Fonte: Fonte: Simões, T. S., Queirós, M. A., Simões, M. O., Técnicas Laboratoriais de Química-Bloco I, Porto 
Editora, Porto, Portugal. 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
 
Materiais de Laboratório de Química1 
 
Uma das condições fundamentais para um bom desempenho em laboratório é ter familiaridade com os 
equipamentos e vidrarias que geralmente são empregados. A seguir, são dados alguns desses equipamentos com 
uma breve descrição de sua função. 
 
 
 1 2 3 4 5 6 
 
 
 
 7 8 9 10 11 12 
 
 
 13 14 15 16 17 
 
 
1 Fonte: Simões, T. S., Queirós, M. A., Simões, M. O., Técnicas Laboratoriais de Química-Bloco I, Porto 
Editora, Porto, Portugal 
 8
 
 18 19 20 21 22 23 
 
 
 24 25 26 27 28 
 
 
1. Tubo de ensaio: usado em testes de reações químicas. 
2. Béquer: usado no aquecimento de líquidos, reações de precipitação, etc. 
3. Erlenmeyer: usado em titulações e aquecimentos de líquidos. 
4. Balão de fundo de redondo: usado em aquecimento de líquidos e para reações com desprendimento de gases. 
5. Pipeta graduada: usada na medida de volumes variáveis de líquidos. 
6. Proveta: usada na medida de volumes aproximados de líquidos. 
7. Tripé de ferro: usado no suporte da tela de amianto ou de frascos durante o aquecimento no bico de Bunsen. 
8. Funil de vidro: usado nas transferências de líquidos e nas filtrações simples. 
9. Bico de Bunsen: usado nos aquecimentos em geral. 
10. Estante para tubos de ensaio: serve para suportar tubos de ensaio. 
11. Almofariz e pistilo: usados na trituração e pulverização de sólidos. 
12. Vidro de relógio: usado para cobrir béqueres durante a evaporação de líquidos ou para guardar amostras. 
13. Pinça de madeira: usada na sustentação de tubos de ensaio durante o aquecimento no bico de Bunsen. 
14. Dessecador: usado para retirar umidade de amostras. 
15. Bureta: usada na titulação em análises volumétricas. 
16. Pisseta: usada com água destilada ou solventes para lavagem de materiais, remoção de sólidos e outros fins. 
17. Placa de Petri: empregada para armazenar amostras e outros fins. 
18. Funil de separação: usado na separação de líquidos imiscíveis. 
19. Suporte universal: usado nas diversas montagens de laboratório. 
20. Bastão de vidro: usado na agitação de misturas e soluções, transferêcias de líquidos e outros fins. 
21. Funil de Büchner: usado em filtrações a vácuo. 
22. Kitassato: empregado nas filtrações a vácuo. 
23. Mufa: para a montagem de aparelhagem em geral. 
24. Condensador de Liebig: usado em destilações e reações químicas. 
25. Espátulas: usadas na transferência de substâncias sólidas. 
26. Garra para condensador: usada na sustentação de condensadores. 
27. Anel de metal: usado para suportar o funil de separação. 
28. Pinça de Mohr: usada para reduzir ou interromper o fluxo de líquidos e gases. 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
 
Experimento 1 
 
Síntese e Purificação da Acetanilida 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulos 33 e 34. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Algumas aminas aromáticas aciladas como acetanilida, fenacetina (p-etóxiacetanilida) e acetaminofeno 
(p-hidróxiacetanilida) encontram-se dentro do grupo de drogas utilizadas para combater a dor de cabeça. Estas 
substâncias têm ação analgésica suave (aliviam a dor) e antipirética (reduzem a febre). A acetanilida 3, uma 
amida secundária, pode ser sintetizada por meio de uma reação de acilação da anilina 1, a partir do ataque 
nucleofílico do grupo amino sobre a carbonila do anidrido acético 2, seguida de eliminação de ácido acético 4, 
formado como um subproduto da reação. Esta reação constitui um exemplo de substituição nucleofílica em 
grupos acila. 
Após sua síntese, a acetanilida pode ser purificada por recristalização, usando-se carvão ativo para a 
remoção de impurezas. A recristalização baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir entre um 
composto cristalino e as impurezas presentes no produto da reação. 
 
Equação da reação: 
 
NH2
CH3 O CH3
OO
AcOH, AcONa+ +
1 (C6H7N) 2 (C4H6O3) 3 (C8H9NO) 4 (C2H4O2) 
 
2. METODOLOGIA 
 
A preparação da acetanilida ocorre pela reação entre a anilina e um derivado de ácido carboxílico, neste 
caso o anidrido acético, na presença de ácido acético/acetato de sódio. A velocidade e o rendimento da reação 
são dependentes do pH do meio. 
A acetanilida sintetizada é solúvel em água quente, mas pouco solúvel em água fria. Utilizando-se estes 
dados de solubilidade, pode-se recristalizar o produto, dissolvendo-o na menor quantidade possível de água 
quente e deixando resfriar a solução lentamente para a obtenção dos cristais, que são pouco solúveis em água 
fria. As impurezas que permanecem insolúveis durante a dissoluçãoinicial do composto são removidas por 
filtração a quente, usando papel de filtro pregueado. Para remoção de impurezas resinosas no soluto pode-se usar 
o carvão ativo. 
O ponto de fusão é utilizado para identificação do composto e como um critério de pureza. Compostos 
sólidos com faixas de pontos de fusão pequenas (< 2oC) são considerados puros. 
 
 
 
 
 10
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 
Em um béquer de 50 mL, em capela, preparar uma suspensão de 0,26 g de acetato de sódio anidro em 
1,0 mL de ácido acético glacial. Adicionar, agitando constantemente, 0,9 mL de anilina. Em seguida, juntar 1,1 
mL de anidrido acético, gota a gota. A reação é rápida. 
Terminada a reação, despejar a mistura reacional, sob agitação, em 25 mL de H2O gelada. A acetanilida 
separa-se em palhetas cristalinas incolores. Resfriar a mistura em banho de gelo, filtrar os cristais usando um 
funil de Büchner (Figura 1) e lavar com H2O gelada. A pureza do produto deve ser testada por cromatografia em 
camada fina (CCF). Dissolver uma amostra do reagente e outra do produto em tetra-hidrofurano (THF), semear a 
placa com as duas soluções obtidas e eluir em diclorometano. Secar e determinar o ponto de fusão. 
 
 
 Figura 1: Filtração a vácuo com funil de Büchner1. 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (5,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da síntese da acetanilida. 
2. (1,0 ponto) Qual a função da suspensão de ácido acético/acetato de sódio nessa reação? 
3. (1,0 ponto) Descrever a equação de uma outra metodologia para a síntese de acetanilida. 
4. (1,5 pontos) Mostrando as equações químicas envolvidas, explicar por que a anilina é solúvel em soluções de 
ácido clorídrico e a acetanilida, não. 
5. (1,5 pontos) Calcular, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
5. Vogel, A. I., Química Orgânica: Análise Orgânica Qualitativa, Segunda Edição, Editora Ao Livro Técnico, 
Volumes 1-3, 1990. 
 
 
1 Fonte: Autor, 2021. 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 2 
 
Síntese de Ciclo-hexanonaoxima 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 28. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Aldeídos e cetonas são caracterizados pela presença do grupo carbonila, C=O. A dupla ligação da 
carbonila é polar, com densidade eletrônica deslocada para o oxigênio, favorecendo o ataque nucleofílico ao 
carbono. As reações típicas de aldeídos e cetonas são, portanto, reações de adição nucleofílica à carbonila ou de 
adição-eliminação. 
 Outros grupos que possuem átomo de carbono em ligação múltipla com heteroátomos, geralmente mais 
eletronegativos que o carbono, também sofrem reações de adição nucleofílica. Entre eles estão as nitrilas, iminas 
e isocianatos. O equação geral da reação de adição é dada abaixo: 
 
 
C O
R
1
R
2
R
1
C
Nu
R
2
O
_
H
+
R
1
C
Nu
R
2
OH+ Nu:- 
lenta
 
 
 
 A reação da carbonila com derivados da amônia gera o grupo imino, C=N, característico de diversas 
funções orgânicas, entre elas, as oximas. Quando ciclo-hexanona 1 reage com hidroxilamina 2, o produto final é 
a ciclo-hexanonaoxima 3, intermediário-chave para o rearranjo de Beckman. 
 
Equação da reação: 
 
O
+ NH2OH
-H2O
+H2O
1 (C6H10O) 2 (NH3O) 3 (C6H11NO) 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
A preparação da ciclo-hexanonaoxima ocorre por reação em fase heterogênea entre a ciclo-hexanona e a 
hidroxilamina. A adição de carbonato de sódio é essencial para o bom andamento do processo. À medida em que 
o produto se forma, ele se separa do meio reacional na forma de um sólido branco. 
 12
A ciclo-hexanonaoxima obtida deve ser rapidamente recristalizada e armazenada sob vácuo, pois se 
decompõe em presença de oxigênio ou umidade. O rendimento desta reação é normalmente quantitativo. Este 
produto é utilizado na síntese da -caprolactama, uma importante matéria-prima na indústria de polímeros. 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Em um béquer de 50 mL, dissolver 0,85 g de cloridrato de hidroxilamina em 2,0 mL de água e 
adicionar 1,0 mL de ciclo-hexanona. Resfriar a mistura em um banho de gelo. 
Em outro béquer de 50 mL, preparar uma solução de 0,65 g de carbonato de sódio em 2,0 mL de água, 
resfriá-la no banho de gelo e, em seguida, adicioná-la, lentamente e sob agitação com bastão de vidro, à mistura 
gelada de hidroxilamina e ciclo-hexanona. A adição deve ser feita gota a gota, usando-se uma pipeta de Pasteur, 
mantendo o béquer no banho de gelo. 
Agitar a mistura reacional durante 10 minutos e filtrar os cristais rapidamente em funil de Büchner. 
Lavar com cercar de 10 mL de água gelada e deixar o material secar sob a ação do vácuo por alguns minutos. 
Obtém-se o produto bruto como sólido amorfo esbranquiçado, com rendimento médio de 76% e ponto de fusão 
90 °C. A pureza do produto deve ser testada por cromatografia em camada fina (CCF). Dissolver uma amostra 
do reagente e outra do produto em tetra-hidrofurano (THF), semear a placa com as duas soluções obtidas e eluir 
em diclorometano/hexanos 1:1. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (4,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da síntese da ciclo-hexanonaoxima. 
2. (1,0 ponto) Qual a função do carbonato de sódio na reação? Descrever a equação da reação. 
3. (1,0 ponto) Qual a equação da reação de síntese da -caprolactama? 
4. (1,0 ponto) Qual o tipo de polímero produzido a partir da -caprolactama? Mostre a equação geral envolvida 
em sua síntese. 
5. (1,0 ponto) Por que o rendimento da síntese de ciclo-hexanonaoxima é nominalmente quantitativo, embora o 
processo envolva reações de equilíbrio? 
6. (1,0 ponto) Como ocorre a decomposição da ciclo-hexanonaoxima em presença de água? E de oxigênio? 
Quais os mecanismos dos dois processos? (Ref.: Kawamura et al., Curious oxygen effect on photosensitized 
electron-transfer reactions of benzophenone oxime O-methyl ethers: one-way photoisomerization of an iminic 
double bond, Tetrahedron Letters, 2000, 41, 8101–8106, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)01412-X). 
7. (1,0 ponto) Calcule, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Kawamura et al., Tetrahedron Letters, 41 (2000), 8101–8106, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)01412-X. 
 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 3 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 34. 
 
Preparação de um corante: Vermelho Monolite 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Corantes azo constituem o maior e mais importante grupo de corantes sintéticos. Eles são usados em 
roupas, alimentos e como pigmentos de pinturas. São também empregados nas tintas para impressão colorida. Os 
corantes azo possuem a estrutura básica Ar-N=N-Ar1, onde Ar e Ar1 designam grupos aromáticos quaisquer. A 
unidade contendo a ligação -N=N- é chamada de grupo azo, um forte grupo cromóforo que confere cor brilhante 
a estescompostos. Na formação da ligação azo, muitas combinações de ArNH2 e Ar1NH2 (ou Ar1OH) podem ser 
utilizadas. Estas possíveis combinações fornecem uma variedade de cores, como amarelo, laranja, vermelho, 
marron e azul. 
A produção de um corante azo envolve o tratamento de uma amina aromática com ácido nitroso, 
fornecendo um íon diazônio 1 como intermediário. Este processo chama-se diazotização. 
 
 
 
O íon diazônio 1 é um intermediário deficiente de elétrons, sofrendo, portanto, reações com espécies 
nucleofílicas como o 2-naftol 3, dando o vermelho monolite 4. Os reagentes nucleofílicos mais comuns para a 
preparação de corantes são aminas aromáticas e fenóis. A reação entre sais de diazônio e nucleófilos é chamada 
de reação de acoplamento azo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 14
2. METODOLOGIA 
 
Neste experimento será preparado o corante vermelho de monolite 4, por reação de acoplamento entre o 
sal de diazônio da 4-nitroanilina 1 e o -naftol 3. O sal de diazônio é adicionado ao fenol, dando o produto bruto, 
um sólido vermelho intenso, usado como corante. 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1. DIAZOTIZAÇÃO DA 4-NITROANILINA 
 
Em um erlenmeyer de 50 mL, dissolver 0,28 g de p-nitroanilina em 1,0 mL de água e 0,7 mL de ácido 
clorídrico concentrado. Resfriar a mistura em banho de gelo/sal. Em um segundo erlenmeyer, preparar uma 
solução de 0,14 g de nitrito de sódio em 1,0 mL de água e resfriá-la em banho de gelo. Em seguida, sob agitação, 
adicionar essa solução lentamente à primeira solução preparada, usando uma pipeta de Pasteur. Deixar a mistura 
sob agitação por 10 minutos sempre no banho refrigerante. 
 
3.2. PREPARAÇÃO DO VERMELHO MONOLITE 
 
Em um terceiro erlenmeyer de 50 mL, dissolver 0,28 g de -naftol em 4,0 mL de etanol. Resfriar esta 
solução a 0-5 °C, usando banho de gelo/sal. Em seguida, adicioná-la gota a gota à solução resfriada da 4-
nitroanilina diazotizada preparada previamente (item 3.1), utilizando uma pipeta de Pasteur e mantendo 
constante agitação. Completada a adição, manter a mistura resfriada em banho de gelo por cerca de 10 minutos, 
agitando constantemente. Adicionar 20 mL de água gelada ao meio reacional e deixá-lo em repouso por 5 
minutos no banho de gelo. Filtrar a vácuo e lavar com água gelada. Deixar secar em dessecador e determinar o 
ponto de fusão do sólido vermelho intenso obtido. O rendimento é de 51-56% após a primeira filtração e pode 
ser aumentado para 71-75% com uma segunda filtração da água-mãe. O ponto de fusão é de 175 °C. A pureza do 
produto bruto pode ser verificada por meio de cromatografia em camada fina (CCF), dissolvendo-se 4-
nitroanilina, 2-naftol e o produto sólido vermelho em THF e semeando-se cada um deles na placa 
cromatográfica. A eluição deve ser realizada com diclorometano. 
 
3.3. ENSAIO DE CONFIRMAÇÃO 
 
Dissolver uma pequena porção do sólido vermelho em 5 gotas de solução a 5% de NaOH e juntar 0,5-
1,0 mL de etanol, até se observar a coloração violeta formada. 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (1,0 ponto) Descrever o mecanismo de formação do íon nitrônio, agente diazotizante dessa reação. 
1. (1,0 ponto) Descrever o mecanismo para a formação do sal de diazônio da p-nitroanilina. 
2. (3,0 pontos) Descrever o mecanismo da reação de acoplamento, levando à formação do corante azo. 
3. (1,0 ponto) Por que só ocorre substitução no anel ao qual o grupo hidróxi está ligado? 
4. (1,0 ponto) Usando formas de ressonância, explique por que o ataque do sal de diazônio ocorre 
exclusivamente na posição α do anel do β-naftol. 
5. (1,0 ponto) Explique a mudança de coloração do vermelho de monolite na solução alcólica básica, mostrando 
a reação química que ocorre. 
6. (1,0 ponto) Qual o produto do acoplamento de sais de diazônio com aminas aromáticas primárias? 
7. (1,0 ponto) Calcule, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell Scientific 
Publications, 1992. 
Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação e 
Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
Gonçalves, D., Wal, E., de Almeida, R. R., Química Orgânica Experimental, São Paulo, Editora McGraw-Hill, 
1988. 
 
 
 15
 
 
 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 4 
 
Condensação: Preparação 2,4-dinitrofenilpropanidrazona 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulos 28. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A condensação do grupo carbonila com derivados do nitrogênio foi anteriormente estudada no 
Experimento 3, dando uma oxima de importância comercial. Nesse experimento, a mesma reação será explorada, 
levando a outra classe de compostos contendo o grupo imino, C=N. A partir da reação de 2,4-dinitrofenil-
hidrazina 1 com acetona 2, obtém-se a hidrazona 3. Essa classe de compostos tem sido largamente estudada 
devido às propriedades farmacológicas que exibe, em especial na pesquisa de novos compostos antichagásicos. 
 Devido à natureza da ligação C=N e às características estruturais do átomo de nitrogênio, hidrazonas 
podem se apresentar como dois isômeros E/Z quando se utilizam aldeídos ou cetonas assimétricas para sua 
síntese. Além disso, a relação quantitativa entre os isômeros é dependente da temperatura da reação, sendo, 
entretanto, um dos dois isômeros sempre majoritário. 
 
Equação da reação: 
 
NH
NH2
NO2O2N
+ CH3 CH3
O
1 (C6H6N4O4) 2 (C3H6O) 3 (C9H10N4O4)
H+
-H2O
 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 A síntese da hidrazona é feita sob condições brandas e catálise ácida, sendo uma reação rápida e 
quantitativa. Normalmente não se faz necessário proceder a uma recristalização do produto, o que torna a síntese 
bastante prática e rápida. A velocidade da reação praticamente independe do tipo de substituinte presente. 
Porém, aldeídos e cetonas assimétricas levam a misturas de isômeros, os quais não são fáceis de separar. Por esse 
motivo realizaremos nossa síntese com acetona, eliminando esse inconveniente. 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 Em béquer de 50 mL, juntar 0,1 g de 2,4-dinitrofenil-hidrazina e 2,0 mL de água destilada. Sob agitação 
e lentamente, adicionar 0,5 mL (15 gotas) de ácido sulfúrico concentrado à mistura até que todo o sólido se 
dissolva. Se necessário, acrescentar algumas gotas a mais do ácido. Em seguida, adicionar 0,1 mL de acetona à 
solução amarela da aril-hidrazina, gota a gota, observando-se a formação imediata de um sólido amarelo. 
Completada a adição, juntar mais 2,0 mL de água à mistura reacional e resfriá-la em banho de gelo por 10 
minutos. Em seguida, filtrar a vácuo e lavar com água gelada em abundância. 
 A pureza do produto deve ser testada por cromatografia em camada fina (CCF). Dissolver uma amostra 
da hidrazona e outra da 2,4-dinitrofenil-hidrazina em tetra-hidrofurano (THF), semear a placa cromatográfica 
 16
com as duas soluções obtidas e eluir em diclorometano. Confirmada a pureza do produto, deixá-lo secar em 
dessecador antes de determinar o rendimento e o ponto de fusão. A hidrazona é obtida como sólido amarelo, com 
rendimento médio de 90-95% e ponto de fusão 132-133 °C (Literatura: 126 °C). 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (5,0 pontos) Descreva o mecanismo detalhado da formação da hidrazona. 
2. (1,0 ponto) Quantos isômeros é possível se obter usando butanona como substrato? Dê suas estruturas. 
3. (1,0 ponto) Qual o isômero predominante quando se usam aldeídos ou cetonas assimétricas nessa síntese? Por 
quê? 
4. (2,0 pontos) Por que o aumento da temperatura aumenta a quantidade do isômero minoritário? Explique sua 
resposta por meio de diagramas energia-caminho da reação, mostrando as diferenças energéticas entre os dois 
estados de transição possíveis e os produtosformados em cada caso, tendo como referencial o internediário que 
sofre eliminação de água no mecanismo proposto. 
5. (1,0 ponto) Calcule, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
6. Shriner, R. L.; Fuson, R. C.; Curtin, D. Y.; Morrill, T. C., Identificação Sistemática dos Compostos Orgânicos, 
6a edição, Ed. Guanabara Dois, 1980. 
 
 
 17
 
 
 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 5 
 
Síntese e Caracterização do Iodofórmio 
 
Leitura pré-prática: Clayden et al., Organic Chemistry, Oxford University Press Inc., New York, 2001, 
chapter 21. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Aldeídos e cetonas enolisáveis possuem átomos de hidrogênio na posição alfa (α) susceptíveis à 
oxidação por halogênios. A oxidação é efetuada normalmente de forma indireta ou por ação de reagentes 
especiais, sendo a reação geral do tipo: 
 
 
H C
H
H O
C H C
X
H O
C
X
2
, OH -
lento
X
2
, OH -
rápido
X
2
, OH -
rápido
X C
X
H O
C X C
X
X O
C
 
 
 O mecanismo da reação envolve a formação do enolato, a qual pode ser promovida por ácido ou base, 
sendo essa a etapa lenta do processo. Uma vez ocorrida a primeira substituição, a presença do halogênio na 
posição α favorece o andamento da reação, sendo as demais substituições mais rápidas, levando a tri-
haloderivados. Em meio básico, esses compostos sofrem geralmente clivagem, formando ácidos e tri-
halometanos, num processo conhecido por reação do halofórmio. 
 Nesse experimento, a acetona 1 será submetida ao processo de oxidação por halogênio, dando ácido 
acético 2 e iodometano 3 formados. O halogênio necessário para a obtenção do iodofórmio é gerado in situ por 
um processo de oxi-redução simples, sendo o hipoclorito de sódio o agente oxidante. Trata-se de uma reação de 
grande utilidade prática em síntese orgânica. 
 
 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 O iodofórmio resultante da oxidação da acetona é um produto de interesse comercial. Nas condições de 
síntese empregadas, o produto bruto se separa do meio reacional por precipitação, sendo obtido com alto grau de 
pureza após filtração e lavagem com água. As condições reacionais requerem meio ácido ou básico para sua 
promoção. Nesse último caso, a base presente no meio não é um catalisador, pois efetivamente é consumida no 
processo de clivagem do iodofórmio. 
 A reação ocorre rapidamente a temperatura ambiente pela simples mistura dos reagentes. Normalmente, 
a recristalização pode ser dispensada. 
 
 
 
 18
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Pesar 1,5 g de iodeto de potássio em um béquer de 100 mL e dissolvê-los em 25 mL de água. Adicionar 
0,5 mL de acetona (d=0,79 g/mL) à solução de iodeto de potássio e agitar com um bastão de vidro. Juntar, 
lentamente e com agitação freqüente, 9 mL de uma solução de hipoclorito de sódio a 9,6% em massa (d = 1,0 
g/mL), observando a formação de um precipitado amarelo. Deixar a mistura em repouso em banho de gelo 
durante cerca de 10 minutos, filtrar a vácuo, lavar os cristais duas ou três vezes com água gelada e secá-los por 
alguns minutos sob sucção. A fim de verificar a pureza do produto, proceder a uma cromatografia em camada 
fina (CCF) usando hexano como eluente. O iodofórmio é obtido como um sólido amarelo que, após seco em 
dessecador, dá um rendimento médio de 32% e ponto de fusão de 119 ºC. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (1,0 ponto) Qual a reação entre o iodeto de potássio e o hipoclorito de sódio? 
2. (1,0 ponto) Qual a equação da reação envolvida quando se dissolve hipocliro de sódio em água para se formar 
a solução desse sal? 
3. (1,0 ponto) A partir das equações parciais envolvidas na síntese do iodofórmio, determine qual é a equação 
global desse processo químico. 
4. (2,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da síntese do iodofórmio. 
5. (1,0 ponto) Qual a outra aplicação da reação do halofórmio? 
6. (1,0 ponto) Por que a reação de substituição do hidrogênio por halogênio se torna mais rápida após a primeira 
substituição? 
7. (1,0 ponto) Qual o produto formado quando se conduz a reação de acetona com excesso de iodo em meio 
ácido? 
8. (1,0 ponto) Qual o mecanismo da formação do composto formado em meio ácido com excesso de iodo? 
9. (1,0 ponto) Calcular, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. T. W. G.Solomons, C. B.Fryhle, Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. L. M. Harwood, C. J. Moody, Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell Scientific 
Publications, 1992. 
3. B. G Soares., N. A. de Souza, D. X. Pires, Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação e 
Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. D. J. Cram, G. S. Hammond, Organic Chemistry-International Student Edition, McGraw-Hil Book Company 
Inc., 1964. 
6. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press, New York, 
2001. 
 
 
 19
 
 
 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
 
Experimento 6 
 
Substituição eletrofílica aromática: Síntese da p-nitroacetanilida 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 1, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 12. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A substituição eletrofílica em anéis aromáticos (SEAr) é o tipo de reação mais comum do anel 
benzênico e de seus derivados. Uma vez que esses anéis possuem alta densidade eletrônica, espécies deficientes 
em elétrons os atacam, adicionando-se a eles e liberando o íon hidrogênio. Uma grande variedade de eletrófilos 
pode ser empregada nas substituições eletrofílicas, dando produtos de naturezas diversas. Entretanto, o 
mecanismo de todas essas reações é basicamente o mesmo. 
 Em anéis substituídos, a natureza dos substituintes influencia de forma decisiva a posição do ataque 
eletrofílico, bem como sua velocidade, podendo levar a produtos orto, meta ou para substituídos. Grupos que 
transferem densidade eletrônica para o anel aromático levam à formação de uma mistura de adutos orto e para, 
além de acelerar a reação. Por outro lado, grupos aceptores de elétrons desativam o anel para a substituição e 
orientam a entrada do eletrófilo exclusivamente na posição meta. 
 A nitração é uma das muitas reações SEAr de larga aplicação prática e ocorre mediante catálise de ácido 
sulfúrico concentrado, o qual gera o eletrófilo a partir de ácido nítrico também concentrado. No caso da 
acetanilida 1, dois produtos podem ser formados, a p- e a o-nitroacetanilida, 2 e 3 respectivamente. Porém, a 
proporção entre eles depende das condições reacionais utilizadas. Nesse caso, o produto para predomina, 
podendo chegar a ser o único produto observado. 
 
N
O
H
HNO3/H2SO4
1 (C8H9NO) 2 (C8H8N2O3)
3 (C8H8N2O3)
majoritário minoritário 
 
2. METODOLOGIA 
 
 A nitração da acetanilida é uma reação extremamente dependente do controle da temperatura do meio 
reacional. O produto orto se forma em menor proporção nesse caso devido às características estruturais do 
reagente de partida. Entretanto, mesmo quando presente como impureza, a o-nitroacetanilida pode ser facilmente 
removida por recristalização, pois é bem mais solúvel em etanol queseu isômero para. Sob controle acurado das 
condições reacionais, a substituição orto é extremamente reduzida, eliminando a necessidade de tratamento 
posterior do produto. 
 Uma maneira eficiente de acompanhar a qualidade do produto é a cromatografia em camada fina (CCF), 
uma técnica de ampla aplicação em síntese. Por esse método, é possível decidir em alguns minutos se uma 
recristalização se faz necessária ou não, assim com se a mesma resultou bem-sucedida. 
 
 20
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Em um erlenmeyer de 50 mL, pesar 0,6 g de acetanilida e juntar 1,0 mL de ácido sulfúrico concentrado 
(98%, d = 1,84 g/mL). Resfriar a mistura em banho de gelo, agitando com um bastão de vidro. Em um outo 
erlenmeyer de 50 mL misturar 0,4 mL de ácido nítrico concentrado (65%, d = 1,40 g/mL) a 1,0 mL de ácido 
sulfúrico concentrado e resfriar em banho de gelo. 
Após cerca de 5 minutos, adicionar a mistura de ácidos lentamente ao erlenmeyer contendo a 
acetanilida, usando um pipeta de Pasteur. Essa adição deve ser feita de 5 em 5 gotas, com pequenos intervalos, a 
fim de manter a temperatura do meio reacional abaixo de 10 °C. O tempo de adição é de 10 a 15 minutos, 
devendo a mistura reacional ser mantida sob constante agitação. Deixar a mistura em repouso em banho de gelo 
por mais 10 minutos antes de juntar ao meio 10 mL de água gelada, agitando com o bastão. Nesse ponto, forma-
se um sólido amarelo. 
Filtrar o sólido a vácuo e lavar com bastante água gelada. Após alguns minutos secando sob sucção, 
tomar uma pequena amostra do sólido branco levemente amarelado obtido e preparar uma cromatografia em 
camada fina (CCF). Para isso, a amostra deve ser transferida para um dos poços de uma placa multipoços e 
dissolvida em tetra-hidrofurafo (THF). Uma amostra da acetanilida usada na síntese também deve ser dissolvida 
em THF e usada como padrão. Semear as amostras em uma placa para CCF e eluir o sistema em acetato de 
etila/hexano 1:1. Deixar o produto secar em dessecador por algumas horas antes de determinar seu ponto de 
fusão. 
O ponto de fusão do produto puro é de 217-9 °C. O rendimento médio antes da recristalização é de 80-
85 % e, após a recristalização, de 50-60 %. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (0,5 ponto) Escrever o mecanismo detalhado de formação do íon nitrônio. 
2. (3,5 pontos) Escrever o mecanismo detalhado da nitração da acetanilida. 
3. (1,0 ponto) Usando as estruturas de ressonância da acetanilida, explicar por que a substituição ocorre em 
orto/para. 
4. (1,0 ponto) Por que o isômero para se forma preferencialmente nas condições usadas nessa síntese? 
5. (2,0 pontos) Em presença de anidrido acético se observa a formação do isômero orto como produto principal. 
Qual a explicação desse resultado com base nos mecanismos envolvidos no processo? 
6. (1,0 ponto) Análise cuidadosa dos produtos da nitração da acetanilida indica que o isômero meta aparece com 
cerca de 2% de rendimento. Explicar esse resultado com base na estrutura do grupo acetamido e das estruturas de 
ressonância envolvidas. 
7. (1,0 ponto) Calcular, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 1, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
6. Sánchez-Viesca, Francisco; Gómez, Ma. Reina; García, José Ma., TEORÍA DE LA REGIOQUÍMICA EN 
LA NITRACIÓN CON NITRATO DE ACETILO Y CON ÁCIDO NÍTRICO, Tip Revista Especializada en 
Ciencias Químico-Biológicas, vol. 14, núm. 1, junio, 2011, pp. 24-29, (Disponível em: 
http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/432/43219047003.pdf). 
 
 
 21
 
 
 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 7 
 
Condesação de Claisen-Schmidt: Síntese da dibenzalacetona 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 28. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A condensação aldólica é uma das mais importantes reações da Química Orgânica e consiste na reação 
de um uma molécula de um aldeído ou cetona com outra molécula do mesmo ou de outro aldeído ou cetona na 
presença de base ou de ácido. O mecanismo da reação envolve a formação do íon enolato, o qual se adiciona à 
carbonila do outro aldeído ou cetona, dando um aldol. Apesar de sua importância, a condensação aldólica tem 
aplicação limitada, pois geralmente leva a misturas complexas de produtos. 
 Um importante subtipo de condensação aldólica de aplicação ampla envolve cetonas e aldeídos 
aromáticos. Nesse caso, a cetona deve possuir ao menos dois hidrogênios α à carbonila. O controle do produto 
formado é muito mais eficiente e a reação recebe o nome de condensação de Claisen-Schmidt. Nesse 
experimento, a reação entre benzaldeído 1 e acetona 2 ocorre em condições brandas, levando à dibenzalacetona 
3. 
 
 
H
O
+
CH3 CH3
O
1 (C7H6O) 2 (C3H6O) 3 (C17H14O)
NaOH
-2H2O
2
 
 
 
 A estereoquímica do produto é controlada pela estereoquímica da eliminação do grupo hidroxila do 
aldol, cujo resultado é a formação de um único isômero. A condensação de Claisen-Schmidt representa um 
exemplo clássico da beleza da Química. 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 O controle da temperatura durante a condesação aldólica é um importante fator para o sucesso da 
síntese, além de influenciar a estereoquímica do produto formado. A reação ocorre com velocidade apreciável e 
sua força motriz está na conjugação das duplas ligações com o anel aromático, o que aumenta a estabilidade do 
sistema. Essa conjugação também é responsável pela coloração amarela do produto. 
 Uma vez que o produto é insolúvel em água e em etanol, geralmente pode ser obtido puro após lavagem 
com água. Pode-se testar a pureza do produto por cromatografia em camada fina (CCF), uma técnica de ampla 
aplicação em síntese. Por esse método, é possível decidir em alguns minutos se uma recristalização se faz 
necessária ou não. 
 
 
 
 22
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Em um béquer de 25 mL colocar 5 mL de solução de NaOH 10% . Sob agitação magnética, juntar mL 
de etanol e resfriar a solução a 20 °C usando um banho de gelo. Em outro recipiente, preparar uma mistura de 
0,5 mL de benzaldeído e 0,2 mL de acetona em 1,0 mL de etanol. Tomar 0,9 mL dessa mistura e adicioná-la 
lentamente à solução básica, tendo o cuidado de manter a temperatura constante a 20 °C. Após 15 minutos, 
acrescentar o restante da mistura reagente e manter a agitação por mais 30 minutos, sempre com a temperatura 
em torno de 20 °C. O produto amarelo sólido formado deve ser filtrado a vácuo e lavado com bastante água 
gelada. 
Após alguns minutos secando sob sucção, tomar uma pequena amostra do sólido amarelo e preparar 
uma cromatografia em camada fina (CCF). Para isso, a amostra deve ser transferida para um dos poços de uma 
placa multipoços e dissolvida em tetra-hidrofurafo (THF). Uma outra amostra de benzaldeído também deve ser 
dissolvida em THF e usada como padrão. Semear as amostras em uma placa para CCF e eluir o sistema em 
diclorometano. Caso o resultado mostre que o produto não apresenta impurezas, deixá-lo secar em dessecador 
por algumas horas antes de determinar seu ponto de fusão. O rendimento médio da reação é de 50% e o ponto de 
fusão é de 111-112 °C. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (4,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da condensação entre benzaldeído e acetona. 
2. (1,0 ponto) A força motriz de uma reação explica por que ela ocorre, mesmo envolvendo fenômenos menos 
prováveis comoa saída de uma hidroxila no mecanismo. Qual a força motriz desse processo? 
3. (1,0 ponto) Qual o produto formado quando se emprega benzaldeído e acetona na proporção 1:1? 
4. (1,0 ponto) Qual o número de estereoisômeros possíveis para a dibenzalacetona? Quais suas estruturas? 
5. (1,0 ponto) Qual o único estereisômero que se forma? Por quê? 
6. (1,0 ponto) Explicar com base na estereoquímica da eliminação do íon hidróxido por que o produto formado é 
único nas condições do experimento. 
7. (1,0 ponto) Calcule, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 1, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
6. Carey, F. A., Advanced Organic Chemistry, Part B, 3rd Edition, Plenum Press, New York, 1990. 
 
 
 
 23
 
 
 
 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
 
Experimento 8 
 
Substituição nucleofílica aromática: Síntese da 2,4-dinitrofenil-hidrazina 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 2, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulos 22. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Por serem ricos em elétrons π, os alcenos em geral sofrem reações predominantemente de ataque de 
espécies eletrofílicas, funcionando, assim, como bases de Lewis. Essa observação é especialmente verdadeira no 
caso dos anéis aromáticos, cuja reação característica é a substituição eletrofílica (SEAr). No entanto, há casos 
especiais em que compostos aromáticos ficam sujeitos ao ataque de nucleófilos, caracterizando a substituição 
nucleofílica aromática (SNAr). Ao contrário da SEAr, as substituições nucleofílicas em aromáticos não ocorrem 
todas seguindo um mesmo tipo de mecanismo e nem são de aplicação tão ampla. Grupos específicos devem estar 
presentes no anel aromático, além de ser imprescindível que eles ocupem posições específicas em relação ao 
grupo que será substituído. 
 O composto 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno 1 é substrato por excelência para a SNAr. Nas condições 
adequadas, mesmo nucleófilos fracos como aminas aromáticas são capazes de substituir o cloro do anel 
aromático. No nosso caso, a hidrazina 2 é o reagente empregado, levando à obtenção quase imediata da 2,4-
dinitrofenil-hidrazina 3. O mecanismo da reação é bimolecular de segunda ordem, do tipo SN2, e envolve a 
formação de intermediários aniônicos às vezes chamados de complexos de Meisenheimer. Alguns desses 
complexos já foram isolados como espécies estáveis. Entretanto, existem casos em que o mecanismo SN1 é o 
observado. Além disso, há outros tipos de substituições nucleofílicas aromáticas que se desenrolam por um 
mecanismo completamente diferente daqueles envolvidos nessa prática. 
 
 
+
NO2
Cl
NO2
NH2NH2
EtOH
-HCl
1 (C6H3N2ClO4) 2 (N2H4) 3 (C6H6N4O4) 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 A substituição nucleofílica envolvendo o 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno se dá em condições brandas e 
quase instantaneamente. O produto obtido é facilmente isolável por precipitação no meio reacional e lavagem 
com etanol. Sua principal aplicação é na identificacação qualitativa e quantitativa de aldeídos e cetonas. 
Entretanto, deve-se ter bastante cuidado com o produto, pois se trata de uma substância cancerígena. 
 Trata-se de um experimento bastante simples, porém, ilustra uma das reações mais interessantes da 
Química Orgânica. Seu estudo mecanístico exemplifica a complexidade e a beleza da Química Orgânica. 
 
 24
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Dissolver, em béquer de 50 mL, 0,3 g de 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno em 5,5 mL de etanol e aquecer em 
chapa de aquecimento até próximo da temperatura de ebulição. Adicionar uma solução de 0,5 mL de hidrazina 
55% em massa (d = 1,029 g/mL) em 2,0 mL de etanol, agitando o meio reacional constantemente. O produto se 
forma imediatamente. Resfriar a mistura em banho de gelo e filtrar os cristais vermelhos em funil de Büchner, 
lavando-os com etanol gelado. A pureza do produto deve ser testada por cromatografia em camada fina (CCF). 
Dissolver uma amostra do reagente e outra do produto em tetra-hidrofurano (THF), semear a placa com as duas 
soluções obtidas e eluir em diclorometano/hexanos 8:2. Secar o produto e determinar seu peso e ponto de fusão. 
O rendimento médio da reação é de 90-95% e o produto puro tem ponto de fusão 193-194 °C. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (6,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da SNAr que ocorre nesse experimento. 
2. (1,0 ponto) Qual a condição básica para que o mecanismo de SNAr desse tipo ocorra? 
3. (1,0 ponto) Reações SNAr ocorrem via benzino. Explique seu mecanismo e dê exemplos. 
4. (1,0 ponto) A SNAr via sais de diazônio tem grande importância sintética. Explicar seu mecanismo e dê 
exemplos. 
5. (1,0 ponto) Calcular, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 1-3, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 9 
 
Redução: Síntese e caracterização da N-fenil-hidroxilamina 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 34. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A redução de nitrocompostos aromáticos constitui-se em um dos métodos mais importantes para a 
síntese de aminas aromáticas. Em toda reação de redução há uma contrapartida, sendo um outro composto 
oxidado. Como as oxi-reduções inorgânicas, as orgânicas podem ser representadas por duas semi-reações que 
mostram o fluxo de elétrons do redutor para o oxidante. Ou podem ser escritas como reações orgânicas comuns. 
Em geral, as reduções orgânicas ocorrem em sistemas bifásicos, estando o agente redutor no estado sólido, 
normalmente metálico. Uma série muito grande de redutores pode ser empregada, tais como hidrogênio 
catalítico, estanho ou ferro em meio ácido, zinco em hidróxido de sódio, 
cloreto estanoso e ácido clorídrico concentrado, sulfeto de sódio ou de amônio, entre outros. 
 Dependendo da natureza do redutor, a redução do nitrobenzeno pode conduzir a diversos produtos 
diferentes. Em alguns casos, um grupo nitro pode ser reduzido seletivamente na presença de outros grupos nitro. 
Quando se emprega zinco metálico na presença de cloreto de amônio aquoso, a redução observada para o 
nitrobenzeno 1 é parcial, dando a N-fenil-hidroxilamina 2. Esse composto, também conhecido como β-fenil-
hidroxilamina, é instável, decompondo-se em produtos de redução, oxidação e condensação, e normalmente tem 
de ser submetido imediatamente à próxima etapa de síntese. Na verdade, 2 é matéria-prima para a obtenção dos 
analgésicos paracetamol e fenacetina e do adoçante dulcina. 
 
NO2
NH4Cl/H2O
Zn
1 (C6H5NO2) 2 (C6H7NO) 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 A redução do nitrobenzeno é feita em condições ácidas fracas e com aquecimento moderado. 
Provavelmente, o primeiroestágio, nessa reação, envolve o nitrosobenzeno, o qual se converte a 2 nas condições 
experimentais. Após isolado, o composto deve ser armazenado sob nitrogênio ou vácuo até seu emprego. 
Embora a metodologia clássica usada para a obtenção de 2 utilize uma filtração no seu isolamento, a extração 
por solvente orgânico oferece um resultado mais adequado às necessidades didáticas desse curso. 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Em um béquer de 50 mL, pesar 0,32 g cloreto de amônio e dissolvê-lo em 10 mL de água. Juntar a essa 
solução 0,5 mL de nitrobenzeno recém-destilado (d=1,20 g/mL) e aquecer a mistura a 60 °C numa chapa de 
aquecimento, agitando vigorosamente com o bastão de vidro. 
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Pesar 0,74 g de zinco em pó de pureza mínima 90% e adicioná-lo à suspensão quente em pequenas 
porções e sob agitação vigorosa constante, monitorando a temperatura do meio a fim de mantê-la entre 60 e 65 
°C. O tempo médio de adição é de 10 minutos. Após se completar a adição, a mistura reacional deve ser mantida 
a 60 °C e agitação constante por mais 15 minutos. 
Terminado o tempo reacional, filtrar a mistura ainda quente em funil de Büchner e lavar o sólido com 
duas porções de 5 mL de água quente. Separar o sólido para descarte e deixar a solução amarela clara resfriar. 
Dissolver 3 g de cloreto de sódio na solução amarela e transferi-la para um funil de separação. Extrair a solução 
aquosa duas vezes com porções de 10 mL cada de acetato de etila. Juntar as frações orgânicas no funil de 
separação e filtrá-la sobre algodão, recolhendo o líquido em um balão de fundo redondo previamente tarado. 
Remover o solvente em roto-evaporador e secar o produto sob vácuo. O produto bruto é um sólido amarelo de 
ponto de fusão 84-87 °C e rendimento médio 39%. 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (6,0 pontos) Descreva o mecanismo detalhado da redução. 
2. (1,0 ponto) Qual a função do cloreto de amônio nessa redução? Qual o tipo de reação envolvida e sua 
equação? 
3. (1,0 ponto) Qual a função do cloreto de sódio? 
4. (1,0 ponto) Descreva um método para a obtenção da anilina a partir do nitrobenzeno. 
5. (1,0 ponto) Calcule, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
6. Smith, M. B., March, J., March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, And Structure, Sixth 
Edition, 2007, John Wiley & Sons, Inc., Publication, pp. 1818. 
7. Isenmann, A. F., Princípios da Síntese Orgânica, 1a. Edição, 2011. 
 
 
 
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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Tecnologia e Geociências 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Experimento 10 
 
Adição à dupla ligação: Síntese do brometo de dibenzalacetona 
 
Leitura pré-prática: de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 2, Editora Edgard 
Blücher Ltda., 1976, capítulo 21. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A ligação dupla carbono-carbono que caracteriza a estrutura dos alcenos é responsável por muitas das 
reações de adição típicas dessas substâncias. Ácidos e bases, halogênios, oxigênio, outros compostos 
insaturados, metais, entre outras substâncias, reagem facilmente com a dupla ligação dos alcenos. A 
estereoquímica dessas reações e os mecanismos envolvidos são específicos de cada caso. Para a adição de 
bromo, o mecanismo envolve a formação do íon bromônio, levando a um intermediário que obriga a adição do 
segundo átomo de bromo a ocorrer com estereoquímica anti. Como resultados, alcenos proquirais podem dar 
misturas de estereoisômeros opticamente ativos ou não. 
 No caso da dibenzalacetona 1, a presença de duas ligações duplas limita a possibilidade de haver adição 
em apenas uma delas, requerendo, assim, o uso de pelo menos 2 mols de bromo para se obter o brometo de 
dibenzalacetona 2 como único produto. 
 
1 (C17H14O)
O
+ 2Br2
CHCl3
Na2SO3(aq)
2 (C17H14Br4O)
 
 
2. METODOLOGIA 
 
 A reação ocorre rapidamente em condições brandas de temperatura. Devido à grande reatividade do 
bromo, é necessário resfriar o sistema, evitando assim reação violenta. Cuidado especial deve ser tomado ao se 
manusear bromo, que é um líquido vermelho intenso e volátil, cujos vapores são extremamente tóxicos. O 
próprio líquido provoca queimaduras químicas graves. Durante todo o trabalho, todos os materiais em contato 
com bromo devem permanecer na capela. Ao final da síntese, o bromo é destruído com solução de sulfito de 
sódio. O reagente de partida é um sólido amarelo e a conversão ao produto é observável pela coloração branca 
do mesmo. 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 Pesar 0,25 g de dibenzalacetona e transferir para um erlenmeyer de 50 mL juntamente com 2,0 mL de 
clorofórmio. Após a completa dissolução do reagente, colocar o erlenmeyer em um banho de gelo e deixar 
agitando por cerca de 10 minutos para que a temperatura atinja cerca de 5 °C. Em um tubo de ensaio, dissolver 
0,2 mL de bromo (CUIDADO!!!) em 2,0 mL de CHCl3 e colocar o tubo em um béquer com gelo para resfriar 
por 5 minutos. Com a pipeta, adicionar a solução de bromo à solução de dibenzalacetona gelada gota a gota 
lentamente, até que ao final se obtém uma mistura vermelha intensa. 
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Deixar a mistura sob agitação em banho de gelo por 20 minutos. Ao fim desse tempo, adicionar 10 mL 
de etanol à mistura reacional, seguidos de 7-7,5 mL de solução a 10% de sulfito de sódio. A adição do sulfito 
deve provocar total descoloração do meio, até que a solução sobrenadante se mostre hialina e o sólido 
precipitado, branco. Deixar em banho de gelo por mais alguns minutos e depois filtrar a vácuo, lavando-se o 
sólido com mistura etanol-água 1:1 gelada em abundância. A pureza do produto deve ser testada por 
cromatografia em camada fina (CCF). Dissolver uma amostra do reagente e outra do produto em tetra-
hidrofurano (THF), semear a placa com as duas soluções obtidas e eluir em CH2Cl2/Hexanos 4:1. O produto 
bruto é um sólido amorfo branco, o qual, após secagem, fornece rendimento de 86% e ponto de fusão de 205-208 
°C (Literatura: 211 °C). 
 
 
4. QUESTÕES 
 
1. (6,0 pontos) Descrever o mecanismo detalhado da adição, mostrando a sua estereoquímica. 
2. (1,0 ponto) Quantos isômeros ópticos podem ser obtidos nessa reação? 
3. (1,0 ponto) Qual a reação que ocorre entre bromo e sulfito de sódio? 
4. (1,0 ponto) Por que a dibenzalacetona é amarela enquanto que o brometo final é branco? 
5. (1,0 ponto) Calcular, em detalhes, o rendimento da sua reação. 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
 
1. Solomons, T. W. G., Fryhle, C. B., Química Orgânica, Vol. 1 e 2, LTC Editora, Rio de Janeiro, Brasil. 
2. Harwood, L. M. & Moody, C. J., Experimental Organic Chemistry Principles and Practice, Blackwell 
Scientific Publications, 1992. 
3. Soares, B. G., De Souza, N. A. e Pires, D. X., Química Orgânica Teoria e Técnicas de Preparação, Purificação 
e Identificação de Compostos Orgânicos, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 1988. 
4. Allinger et al., Química Orgânica, 2a. Edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1976. 
5. de Moura Campos, M. (coordenação), Química Orgânica, vol. 3, Editora Edgard Blücher Ltda., 1976. 
 
 
 
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