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Instituto de Química – UNICAMP QG564/565 – Química Orgânica e Inorgânica Experimental – 1S 2020 QUESTIONÁRIO 7 – Aula 2 – Reação de Acetilação do Ferroceno e sua Purificação (a ser anexado na tarefa; pdf) Nome: Ana Letícia Pereira RA: 119065 Nome: Letícia de Araujo Gouveia RA: 201385 Armário 1. Escreva todas as reações completas e balanceadas envolvidas na reação de acetilação do ferroceno. 2. (a) Calcule o rendimento teórico (massa obtida considerando 100% de rendimento) para a síntese feroceno acetilado. Mostre os cálculos. (b) Qual é o reagente limitante? Justifique. 3. Por que a reação de acetilação do ferroceno teve que ser conduzida protegida por um tubo secante? Em meio aquoso o anidro acético sofre hidrólise formando ácido acético, impedindo assim a formação do íon desejado, por isso é necessário realizar a reação protegido com um tubo secante. 4. Por que a metodologia de acetilação empregada no experimento conduziu a formação predominante do produto monoacetilado? Por ter sido realizada em condições brandas a reação de acetilação via catálise com anidrido acético obteve maiores quantidades do produto monoacetilado, sendo a seletividade para monoacetilado mais favorecida em conversões mais baixas, ou seja, nos minutos iniciais da reação. Se o aquecimento for prolongado e um excesso de anidrido for empregado, quantidades variáveis de derivados diacetilados são formados. Os derivados diacetilados em geral são instáveis na presença de agua, formando o composto monoacetilado. 5. Qual a importância do ensaio em CCD no procedimento de purificação do ferroceno monoacetilado? Pela Cromatografia em camada delgada é possível monitorar o consumo do material de partida, pela mancha observada no CCD. Por exemplo observa-se uma mancha referente ao material de partida no momento em que a reação foi interrompida, ou se obtem o momento de parar com aquecimento pois não há mais mancha do material de partida na placa CCD, etc. 6. Justifique a escolha do solvente de eluição para a purificação por coluna e a ordem de eluição dos produtos e subprodutos? A escolha do solvente se deu pela sua polaridade. Como o ferroceno é apolar, ao utilizar-se um solvente apolar ele se solubilizaria, no entanto o acetilferroceno assim como o diacetilferroceno seriam cristalizados, ou seja, não seria possível separá-los devido a semelhança de polaridade. E o objetivo de separar acetilferroceno do seu subproduto não seria alcançado. Na fase estacionária foi utilizado uma substância de caráter polar , então sua interação com o analito é mais favorável quanto mais polar for o analito. Ao compararmos as polaridades do acetilferroceno e do ferroceno , contatamos que o acetilferroceno é mais polar devido a presença do grupo acetil e portanto fica mais tempo interagindo com a fase estacionaria, e nisso o ferroceno ,menos polar, é eluido primeiro. 7. Na cromatografia em coluna há duas frações principais isoladas e identificadas. Quais são os compostos isolados? Discuta o rendimento calculado na questão 2 considerando o resultado da cromatografia em coluna. 8. A acetilação do ferroceno segue o mecanismo de uma reação de Friedel-Crafts. Envolve um ataque eletrofílico de uma espécie intermediaria ao sistema aromático. (a) Qual é reagente intermediário gerado ao misturar-se anidrido acético e ácido fosfórico concentrado? (b) Mostre a reação de formação desse intermediário deficiente de elétrons indicando qual é a função do ácido fosfórico. a) O reagente intermediário gerado é o íon acílio. b) O íon acílio agindo como o eletrófilo reage com o benzeno para formar o íon arênio. Um próton é removido do íon arênio ( remoção realizada pelo ácido fosfórico), formando o acetilferroceno, 9. Apresente um diagrama de blocos para o procedimento experimental (completo, envolvendo todas as etapas de síntese, isolamento e caracterização).