1 etapa- preparo da acetanilida a partir da anilina (Relatorio 1)

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS 
GERAIS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório de Sínteses Orgânicas 
Prof (a): Adriana Akemi Okuma 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE SÍNTESES ORGÂNICAS 
Síntese da Sulfanilamida: 1ª etapa 
 
 
 
 
 
Gabriella Amorim de Sena Medeiros 
Henrique da Cruz Queiroga 
Isadora Ribeiro Melillo Nogueira Ibrahim 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE - MINAS GERAIS 
Abril, 2022 
 
 
1. Introdução 
A reação de acetilação é a introdução de um grupo acetila (COCH3) no 
composto, ocorrendo geralmente pelo ataque nucleofílico do grupo amino sobre 
o carbono carbonílico e utilizando como material de partida geralmente ésteres, 
acetatos e anidrido acético. Esse processo ocorre naturalmente no corpo 
humano, as proteínas sofrem acetilação durante a digestão delas, no intuito de 
melhorar suas propriedades funcionais. A acetanilida, produto de interesse da 
prática, tem propriedade analgésicas e antipirética, combate à febre, tal 
propriedade foi descoberta em 1886 por Arnold Cahn e Paul Hepp, químicos 
franceses, e mais tarde a acetanilida tornou-se o princípio ativo do paracetamol, 
sendo comercializadas pela companhia de laboratórios Bayer. Após um 
determinado tempo, essa substância passou a ser usada também para reagir 
com agentes redutores fortes e com substâncias desidratantes como o P2O2, 
tendo uma vasta aplicação no ramo químico e industrial. 
 
 (Imagem 1: Molécula estrututural da acetanilida). 
Por conseguinte, a prática tem como o objetivo principal sintetizar a Acetanilida, 
a partir da acetilação da anilina, com alto grau de pureza, para que tal composto 
obtido dê continuidade a síntese da sulfa. 
 
1ª Etapa: Preparo da acetanilida a partir da anilina 
2. Parte I: Purificação e controle de qualidade dos materiais de 
partida. 
2.1.1 Reagentes e solventes 
Para este experimento foi necessário a utilização de algumas reagente e 
solventes que estão sendo representados no quadro 1, mostrado a seguir: 
 
Reagente Fornecedor Lote Validade 
Anilina P.A. Vetec 0805876 09/2011 
Anidrido acético P.A. Vetec 1110201 01/2019 
Ácido acético glacial P.A. Vetec 1004030 07/2014 
Solução limpeza etanol/éter etílico 
1:1 
Produção 
própria 
- - 
Água destilada Produção 
própria 
- indeterminado 
(Quadro 1: Reagentes e solventes utilizados durante o experimento). 
 
2.1.2 Materiais 
 
Além de algumas vidrarias com seus respectivos volumes que estão sendo 
representada no quadro 2, mostrado a seguir 
 
Material Volume 
Balões Volumétricos 5 e 10 mL 
Béqueres 100 e 250 mL 
(Quadro 2: Vidrarias volumétricas e graduadas utilizadas no experimento). 
 
 Outros equipamentos importantes para a realização desta prática, foram: 
• Manta aquecedora 
• Bomba de vácuo 
• Capela de exaustão 
• Balança 
• Refratômetro Abbe 
 
 Além disso, foi necessário vidrarias para realizar a montagem da 
destilação sob pressão reduzida e outras vidrarias auxiliares: 
• Balão de fundo redondo. 
• Cabeça de destilação. 
• Termômetro. 
• Condensador reto. 
• Alonga. 
• Fraco de segurança. 
• Coletores. 
• Tubos de látex. 
• Suporte universal. 
• Mufas. 
• Garras. 
• Pipetas de Pasteur. 
• Algodão. 
• Pissetas. 
• Papel alumínio. 
• Teflon (fita veda rosca). 
• Parafilme. 
• Filme de PVC. 
• Filtro analítica. 
• Frasco âmbar. 
 
2.2 Procedimentos 
Neste experimento, foi purificada a anilina que é um material de partida 
para a síntese da sulfa por meio da destilação sob pressão reduzida, conforme 
pode ser observado na imagem abaixo: 
 
(Imagem 2: Fotografia do sistema de destilação sob pressão reduzida montado). 
 
Depois que essa anilina passou pela destilação, foi armazenada em um 
frasco âmbar para ser protegida da luz e armazenada na geladeira para ser 
utilizada no próximo procedimento que era na próxima semana (1ª Etapa - 
PARTE II: Reação de acetilação da anilina) 
Para efetuar o controle de qualidade, testou duas propriedades físico-
químicas do ácido acético glacial e do anidrido acético que é o material de partida 
para a síntese. Essas propriedades são densidade e o índice de refração do 
ácido acético. 
Primeiramente, para calcular a densidade, pesou um balão volumétrico 
de 10 ml vazio, encheu com ácido acético glacial até completar, o menisco 
côncavo ficar na acima da marca de aferição, como pode ser observado na 
imagem, logo a seguir: 
 
(Imagem 3: Ilustração de como realizar a aferição do menisco em um balão 
volumétrico). 
 
Logo após, pesou-se novamente o balão volumétrico cheio e depois foi 
calculado a densidade com os resultados obtidos. 
Depois se repetiu o mesmo procedimento, substituindo o ácido acético 
glacial por anidrido acético em um outro balão volumétrico que estava limpo e 
seco. 
Já o índice de refração foi utilizado o refratômetro de abbe em um 
ambiente claro (Luz natural), primeiramente limpou o cristal dentro do 
refratômetro com solução de limpeza etanol/éter etílico 1:1, esperou secar, 
pigou-se 3 gotas de ácido acético glacial com auxílio de uma pipeta pasteur nos 
cristais e depois realizou os ajustes necessário até ser possível realizar a leitura 
do índice de refração. Posteriormente, realizou a limpeza novamente, e repetiu 
o procedimento, substituindo o ácido acético glacial pelo anidrido acético. Por 
fim, limpou o equipamento e guardou. 
 
2.3 Resultados e discussão 
Antes da destilação a vácuo, observou que a anilina acética apresentava 
uma coloração escura e devido a reação de polimerização que sofre na presença 
de luz, isto é, a anilina acética se polimeriza diversas vezes, formando uma 
mistura rica e com bastante diversidade de polianilina. Sendo assim, foi 
necessário passar pelo processo de destilação para separar a anilina acética 
(incolor) das demais polianilinas que é responsável pela coloração escura da 
mistura. 
Após o processo de destilação, foi possível observar que o líquido 
destilado apresentava um aspecto incolor. Após a destilação, o líquido foi 
armazenado em um frasco âmbar para proteger da luz do sol e armazenado na 
geladeira, e assim, diminuir a reação espontânea de polimerização da anilina. 
Para efetuar o teste de densidade, obtemos os seguintes pesos do balão 
volumétrico de 10 ml vazio e cheio de ácido acético: 
 
m (vazio, ácido acético) = (13,27 ± 0,01) g 
m (cheio, ácido acético) = (23,67 ± 0,01) g 
 
Como sabemos que a densidade (D) é a razão entre massa por volume, 
 
D = M(cheio) - E(Vazio)Volume do balão 
 
 Realizando a soma dos erros absolutos para subtração e a soma dos 
erros relativos para a divisão, chegamos ao seguinte resultado: 
 
D (ácido acético) = (1,040 ± 0,004) g/ ml 
 
Já para o anidrido acético, foi possível obter os seguintes resultados: 
 
m (vazio, anidrido acético) = (10,86 ± 0,01) g 
m (cheio, anidrido acético) = (21,53 ± 0,01) g 
 
Aplicando os mesmos passos seguidos no passo anterior, chegamos: 
 
D (anidrido acético) = (1,067 ± 0,004) g/ ml 
 
Utilizando o refratômetro de abbe foi possível realizar a leitura do índice 
de refração (Ir) e com os resultados obtidos anteriormente, é possível visualizar 
melhor no quadro que será apresentada logo a seguir: 
 
Reagente Densidade (D) (g/mL) Índice de refração (Ir) 
ácido acético glacial 1,040 ± 0,004 Não realizado 
anidrido acético 1,067 ± 0,004 1,5765 ± 0,0002 
(Quadro 3: Resultados obtidos após os cálculos e a leitura). 
 
Já na literatura, foram encontrados os seguintes valores que estão 
sendo representados no quadro 4, logo adiante: 
 
Reagente Densidade (D) (g/mL) Índice de refração (Ir) 
ácido acético glacial 1,049 - 
anidrido acético 1,082 1,3900 
(Quadro 4: Resultados obtidos após consultar a literatura). 
 
Embora os valores não estejam dentro da margem de erro calculada, 
mesmo assim os valores são bem próximos. Essa diferença pode ser explicadapelas existências de outras variáveis que não foram controladas, tais como, 
temperatura, pressão e o grau de pureza da substância quando se trata da 
densidade. Já no refratômetro, pode ser explicado pela temperatura, composição 
do ar e até por desconhecer o equipamento que foi utilizado pela literatura. 
 
3. Parte II: Reação de acetilação da anilina (proteção do grupo 
amina). 
3.1.1 Materiais 
• Montagem para refluxo (balão de fundo redondo, condensador de bolas, 
tubos de látex, suporte universal, mufas, garras). 
• Montagem para filtração sob vácuo (kitazato, funil de Bûchner, frasco de 
segurança, tubos de silicone). 
• Béqueres, provetas, pipetas de Pasteur, bastão de vidro, manta 
aquecedora, bomba de vácuo, capela de exaustão, balança, estufa. 
• Balão de fundo redondo, banho de gelo, Teflon. 
3.1.2 Reagentes e solventes 
• Anilina recém-destilada. 
• Anidrido acético P.A. 
• Ácido acético glacial P.A. 
 
3.2 Procedimentos 
Adicionou-se em um balão de fundo redondo de 250 ml, 20 ml de anilina recém 
destilada e 20 ml de anidrido acético, agitou-se e adicionou gota a gota 20 ml de 
ácido acético glacial, como demonstrado na figura abaixo: 
 
(Imagem 4: anilina recém destilada) 
Após esse processo aqueceu-se a mistura em refluxo até a ebulição suave e 
manteve-se aquecendo por 30 minutos após o início da ebulição. 
 
(Imagem 5: Montagem do refluxo) 
Passados os 30 minutos transferiu-se o conteúdo do balão ainda quente para 
um Erlenmeyer de 1 litro e acrescentou-se 500 ml de água destilada e esfriou-
se a solução em banho de gelo. 
 
(Imagem 6: solução após o banho de gelo) 
Após o esfriamento completo, filtrou-se a solução sob vácuo e lavou-se os 
cristais com água destilada fria. Por fim, secou-se bem os cristais na estufa. 
3.3 Resultados e discussão 
Ao misturar a anilina com o anidrido acético ocorreu a formação de um 
intermediário tetraédrico, pois o anidrido se liga ao par de elétrons disponíveis 
no nitrogênio da anilina, mecanismo exemplificado na figura 2. Uma vez que a 
anilina é muito reativa, ao misturar os reagentes, ocorreu uma projeção dos 
reagentes ocorrida devido à alta velocidade ao verter o anidrido na anilina. Ao 
misturar o ácido acético glacial, ocorre uma estabilização do intermediário pela 
liberação de um hidrogênio para a molécula do ácido, assim, observa-se uma 
leve mudança de cor para amarelo na solução, além do aquecimento da solução, 
indicando que a reação é exotérmica. Ao colocar a solução em refluxo suave, 
observa-se a mudança de coloração expressiva parra marrom caramelo, 
indicando que o calor acelerou a reação, sintetizando maior quantidade de 
produto que fora do aquecimento. 
Após o processo de aquecimento por refluxo suave, resfriou-se a solução e com 
isso observou-se a formação dos cristais de acetanilida, o abaixamento da 
temperatura do sistema ocasionou-se consequentemente o aumento na 
quantidade de cristais, indicando que a acetanilida, em temperaturas mais 
elevadas, é solúvel em compostos polares como a água e o ácido acético, 
substância também presente no meio reacional. 
Ao filtrar a solução resfriada em banho de gelo, observou-se a separação dos 
cristais no papel de filtro, porém, ao observar o resíduo da filtração, notou-se que 
ocorreu a formação de cristais no kitazato, o que indica que a solução não foi 
resfriada adequadamente e, por isso, o filtrado, ao entrar em contato com a 
vidraria fria, cristalizou. 
 
(Imagem 7: mecanismo de reação). 
4. Parte III: Purificação (recristalização). 
4.1.1 Materiais 
• Chapa elétrica. 
• Montagem para filtração sob vácuo (kitazato, funil de Bûchner, frasco de 
segurança, tubos de silicone, papéis de filtro). 
• Banho Maria. 
• Estufa. 
• Erlenmeyer de 1L. 
• Proveta de 100 ml. 
• Termômetro. 
• Bastão de vidro. 
• Vidro de relógio ou Placa de Petri. 
• Balança. 
• Banho de gelo. 
• Água destilada (temperatura ambiente, quente e gelada) 
• Frascos para resíduos. 
 
4.1.2 Reagentes e solventes 
• Carvão ativado. 
• Acetanilida impura (produto bruto da parte I). 
 
4.2 Procedimentos 
Previamente, foi colocado o carvão na estufa a 100℃, por 1 hora antes do início 
dos procedimentos. Inicialmente, transferiu-se a acetanilida impura, obtida na 
parte I, para um erlenmeyer de 1L, adicionou-se água destilada quente, 
previamente aquecida em uma chapa elétrica, em porções de 100 ml aquecendo 
a mistura até a ebulição e a agitando após cada adição. Manteve-se a 
temperatura em torno de 100℃, com o intuito de evitar perdas por decomposição 
ou até mesmo por sublimação. 
 
(Imagem 8: solubilização da acetanilida em banho-maria). 
Após a solubilização completa da acetanilida, pesou-se 4g do carvão ativado na 
balança. Então, retirou-se o erlenmeyer do aquecimento e foi adicionado aos 
poucos, e com cuidado, porções do carvão. Em seguida, aqueceu-se a mistura 
até a fervura, por aproximadamente 10 min. Posterior a isso, a solução foi filtrada 
ainda quente utilizando o funil de Bûchner, previamente aquecido pela água 
destilada em ebulição, utilizou-se de 2 papéis de filtro. Após a filtração, o filtrado 
foi transferido para um erlenmeyer de 500 ml, e o esfriou em água corrente para 
que posteirormente fosse colocado em banho de gelo/água. Com o resfriamento, 
foi formado cristais de acetanilida, que foram filtrados a vácuo e lavados com 10 
ml de água destilada gelada. Transferiu-se os cristais, com o auxílio de uma 
espátula, para uma Placa de Petri, previamente pesada. Então, pesou-se os 
cristais formados na placa e os colocou na estufa para a secagem. 
4.3 Resultados e discussão 
Na etapa de purificação da acetanilida por recristalização foi utilizado de alguns 
métodos comuns, porém eficientes, para que se fizesse possível a posterior 
análise da pureza da substância em questão. Ao aquecer a mistura de 
acetanilida com porções de água, aumentou-se sua solubilidade fazendo com 
que ocorre a dissolução completa, levando em consideração que uma de suas 
principais propriedades é a solubilidade em altas temperaturas. Em soma disso, 
no meio do processo de aquecimento houve o surgimento de um óleo 
acastanhado que se trata de uma solução aquosa saturada de acenatilida, que 
pode se apresentar em fase separada em contato com a fase aquosa, como 
mostrado na figura abaixo: 
 
(Imagem 9: aparição do óleo acastanhado). 
Em seguida, foi adicionado carvão ativado com o intuito de remover o máximo 
de impurezas possíveis, presentes na solução. 
 
(Imagem 10: adição do carvão ativado na solução). 
Posterior a isso, foi realizada a filtração com 2 papéis de filtro, com a intenção 
de remover o carvão presente na amostra juntamente com as impurezas, para 
que posteriormente possa recuperá-lo. Então, foi realizado o resfriamento da 
solução em banho de gelo para que pudesse ser formados cristais que após o 
resfriamento seriam filtrados. 
 
(Imagem 11: solução após o banho de gelo). 
Por fim, ao realizar a filtração após o banho de gelo, obteve-se cristais brancos 
que foram pesados em uma Placa de Petri, previamente tarada. 
 
(Imagem 12: cristais formados após a filtração). 
Ao pesar essa amostra, obteve-se 5,08g de produto puro. E então foi realizado 
o cálculo do rendimento. 
 
1 mol de anilina (93g/mol) --------- 1 mol de acetanilida (135g/mol) 
 20,5g de anilina ----------- Xg de acetanilida 
𝑋 = 29,75𝑔 
 
29,75g de acetanilida -------- 100% 
5,08g de acetanilida ------ y % 
𝑦 = 17,08 % 
Esperava-se um rendimento ligeiramente mais satisfatório. Entretanto, o fato de 
o rendimento ter ficado na faixa dos 17% indica que houve perda em algumas 
etapas do processo de obtenção de acetanilida pura. Como por exemplo, o fato 
de não ter ficado o tempo suficiente no banho de gelo, fazendo com houvesse a 
perda das substâncias não cristalizadas, assim como na filtração, pode-se ter 
perdido material devido o resfriamentoligeiro do funil, fazendo com que a 
filtração não fosse totalmente eficaz. 
 
5. Parte IV: Caracterização e controle de qualidade do produto. 
5.1.1 Reagentes e solventes 
• Água destilada. 
• Etanol. 
• Acetato de etila. 
• Acetona. 
• Anilina. 
• Solução aq. de ácido clorídrico 20% v/v. 
• Propilenoglicol. 
• Sol. aq. de cloreto de hidroxilamônio 1 mol L¹. 
• Sol. etanólica de Cloreto de ferro (III) 5% m/v. 
• Éter dietílico. 
• Acetanilida. 
 
5.1.2 Materiais e equipamentos 
• Tubos de ensaio. 
• Apoio para tubos de ensaio. 
• Fusômetro digital. 
• Vidro de relógio. 
• Espátula. 
 
5.2 Procedimentos 
 
Primeiramente fizemos o teste do ponto de fusão com um fusômetro 
digital, aquecendo em uma taxa de 10ºC por minuto, até a temperatura atingir os 
100ºC, depois foi reduzido a taxa de aquecimento 2,5ºC para facilitar a 
visualização do início do ponto de fusão e o término, em seguida anotou o 
resultado obtido. 
Realizou o teste de solubilidade da seguinte forma, foram separados 6 
tubos de ensaio e adicionado alguns cristais do produto purificado em cada um 
deles, depois realizou o teste de solubilidade com os solventes que está 
apresentado no quadro 5, adicionando 1 ml de cada um deles: 
 
Tubo Solvente 
01 Água 
02 Etanol 
03 Acetona 
04 Acetato de etila 
05 Éter dietílico 
06 Propileno-glicol 
(Quadro 5: Tubo de ensaio e seus respectivos solventes que foi usado no teste de 
solubilidade). 
 
Obs.: No tubo 1 foi adicionado água na temperatura ambiente e depois 
colocou o tubo no banho maria para aquecer a amostra. Já no tubo 6 foi 
adicionado Propileno-glicol em temperatura ambiente e depois colocado a 
amostra em banho maria, ambos para realizar o teste de solubilidade no solvente 
a temperatura ambiente e quente. 
Depois foi realizado o teste de basicidade, colocou alguns cristais de 
acetanilida e depois adicionou 1mL de solução aquosa de ácido clorídrico a 20% 
v/v, agitou e anotou o resultado observado. Depois repetiu o mesmo 
procedimento com o tubo 8, mas substituiu a acetanilida por 1 gota de anilina, 
os resultados foram apresentados no quadro 6 que está no tópico de resultados 
e discussões. 
 
5.3 Resultados e discussão 
 
Ao consultar a temperatura de fusão da acetanilida na literatura, observou que o 
ponto de fusão é de 114,3ºC. Sendo assim, ao fazer o teste do ponto de fusão, 
conseguiu encontrar a temperatura do início (T0) e a temperatura final (Tf) da 
fusão do produto da síntese que o resultado é: 
o T0 = 110,8 ºC 
o Tf = 112,2 ºC 
Quando a faixa de fusão é menor do que 3 ºC de temperatura, podemos 
considerar que o produto tem um elevado grau de pureza. Então, com os 
resultados obtidos, foi possível notar que a faixa de fusão foi de 1,4 ºC, 
comprovando que o produto obtido do processo anterior (purificação) é de 
elevada pureza. 
 Após realizar os testes de solubilidade, os dados dos resultados foram 
colocados no quadro 6 para melhorar a visualização dos resultados obtidos, 
conforme pode ser visto a seguir: 
 
Tubo Solvente Solubilidade 
01 Água à T 
ambiente 
Água em ebulição 
Insolúvel em T ambiente, mas solúvel em T 
quente 
02 Etanol Solúvel 
03 Acetona Solúvel 
04 Acetato de etila Parcialmente Solúvel 
05 Éter dietílico Solúvel 
06 Propileno-glicol Solúvel 
(Quadro 6: Resultados dos testes de solubilidade da acetanilida). 
 
No tubo 01, a solubilidade da acetanilida na temperatura quente da água, 
explica o processo de recristalização que foi utilizado para purificar na etapa 
anterior, pois como a acetanilida é pouco solúvel em água fria, à medida que vai 
se resfriando o líquido da solução contendo acetanilida, acontece a 
recristalização da acetanilida e isso torna possível a utilização da filtração a 
vácuo para separar da solução. 
Outra característica importante é a solubilidade em solventes pouco 
polares, quanto mais apolar é o solvente, maior a solubilidade da acetanilida, 
isso é mais bem observado no tubo 01 e no 04 que são solventes que possui 
uma polaridade um pouco maior do que os outros. 
 
Tubo Substância Resultado 
07 Acetanilida Insolúvel 
08 Anilina solúvel 
(Quadro 6: Resultados dos testes de basicidade da acetanilida e da anilina). 
 
Quando fizemos a acetilação da anilina, formando acetanilida, colocamos 
um grupo protetor que além de estabilizar o par de elétrons não ligante do 
nitrogênio, também cria um impedimento estérico, isso torna os pares de elétrons 
não ligante do nitrogênio menos receptível a receber prótons em meio ácido, por 
esse motivo a anilina é solúvel, pois o par de elétrons não ligantes do nitrogênio 
está mais exposto a sofrer ataques nucleofílicos. Na imagem 12, mostra a forma 
estrutural das duas substâncias, conforme pode ser visto adiante: 
(Imagem 12: Forma estrutural das duas substâncias). 
6. Conclusão 
 Por meio desse experimento foi possível estudar a primeira etapa da síntese 
da sulfanilamida, a formação da acetanilida através da anilina. Observou-se que 
a reação gerou um rendimento de 17,05% do total estimado, o que foi um valor 
significativamente abaixo do esperado, todavia satisfatório. Em soma disso, 
também foi possível comparar as propriedades físico-químicas do produto obtido 
nessa primeira etapa da síntese, comprovando o nível de pureza do produto 
obtido. Logo, é possível concluir que esta primeira etapa da síntese foi executada 
com êxito, apesar do baixo rendimento obtido. 
 
REFERÊNCIAS 
[1] OKUMA, Adriana Akemi OkumA; SANTOS, Míriam Stassun dos. 
Apostila de Laboratório de Sínteses orgânicas. Bacharelado em Química 
Tecnológica. Universidade Federal de Minas Gerais, 2017. 
[2] VINCENTE, João. O processo de acetilação. StuDoc, 2021. Disponível 
em: https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-estadual-do-
oeste-do-parana/bioquimica-geral/processo-de-acetilacao/14558569. 
Acesso em: 25/04/2022. 
[3] LIMA, Dimitri e MACHADO, Marcos. Preparação da Acetanilida. 
Slideserve, 2014. Disponível em: https://www.slideserve.com/whitney-
osborn/prepara-o-da-acetanilida. Acesso em: 26/04/2022.