Sintese_Vermelho_de_Monolite (2)

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Síntese do Vermelho de Monolite 
 
 
Disciplina: Química Orgânica Experimental II 
 
Professor: Josué Sebastián 
 
Gabriel Souza Cruz 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro, 13 de junho de 2022 
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SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO.................................................................................... .......................... 3 
OBJETIVO..................................................................................................................... 4 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS ..................................................... ....................... 4 
EXPERIMENTAL ........................................................................................................ 5 
RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................................. 8 
ANEXOS....................................................................................................................... 18 
CONCLUSÃO.............................................................................................................. 20 
BIBLIGRAFIA..............................................................................................................21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
Corantes azo constituem a classe mais importante de substâncias que promovem 
cor. A versatilidade desta classe deve-se grandemente à facilidade com que os 
compostos azo podem ser sintetizados, e de fato quase todas as aminas aromáticas 
diazotizadas podem ser acopladas com qualquer sistema nucleofílico insaturado para 
fornecer o produto azo colorido. Se o composto resultante contiver uma amina primária, 
esta pode ser diazotizada e acoplada, fornecendo um sistema de maior conjugação. 
Estendendo a conjugação, ou adicionando sistemas cíclicos maiores ou diferentes 
grupos doadores de elétrons, uma larga faixa espectral de cores pode ser obtida, com 
quase qualquer propriedade física ou química desejável. (alkimia.tripod) 
A maior parte dos corantes fabricados vai para a indústria têxtil, mas as 
indústrias de artefatos de couro ou de papel, indústrias alimentícias, de cosméticos, 
tintas e plásticos também são usuários importantes. Em virtude desta demanda, vários 
milhões de compostos químicos coloridos têm sido sintetizados nos últimos 100 anos, 
dos quais cerca de 10.000 são produzidos em escala industrial com destaque para os 
azocorantes, que representam cerca de 60% do mercado mundial de corantes utilizados 
pelas indústrias têxteis. (Infinito e Diverso) 
 Estruturalmente, um dos únicos aspectos comuns a praticamente todos os 
corantes é a presença de um ou mais anéis benzênicos, por isso, estes compostos são 
também chamados de benzenóides. 
Os compostos azo geralmente são intensamente coloridos porque a união de azo 
(diazenodiila), -N=N-, faz a conjugação dos dois anéis aromáticos. Isto fornece um 
sistema estendido de deslocalização de elétrons π e permite a absorção da luz na região do 
visível. Os compostos azo, por causa de sua cor intensa e porque eles podem ser 
sintetizados a partir de compostos relativamente baratos, são utilizados exclusivamente 
como corantes. (Solomons, T.W Graham, 1994) 
O vermelho de monolite (1-(p-nitro-fenizalo)-2-naftol) é um azocorante. 
Azocorantes são compostos aromáticos com um ou mais grupos azo (possui grupo: -
N=N-). (bibliotecadigital.unicamp). 
 
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OBJETIVO 
Realizar a síntese do Vermelho de Monolite a partir da anilina. 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 
Bancada especifica Bancada do laboratório 
Água destilada Acetato de sódio 
Balão de fundo redondo Ácido acético glacial 
Bastão de vidro Ácido clorídrico 
Bécher Ácido sulfúrico 
Capilar Anidrido acético 
Condensador de bolas Anilina 
Erlenmeyer Aparelho de ponto de fusão 
Espátula Balança analítica 
Funil Carvão 
Garra de concha Diclorometano 
Micro tubo Etanol 
Mufa Funil de Buchner 
Papel de filtro Gelo picado 
Papel de ph Papel de filtro 
Placa de vidro Hidróxido de sódio 
Proveta Kitassato 
Suporte universal KOH 
Termômetro Panela de banho de óleo 
 p-dimetilaminobenzóico 
 Pipeta de Pasteur 
 Placa de agitação magnética 
 Placa de aquecimento 
 Sal 
 Sílica 
 β–Naftol 
 
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EXPERIMENTAL 
 
3.1 Síntese da Acetanilida 
Em um bécher de 100 ml pesou-se 7,75 g de anilina, adicionando 10,8 ml de HCl 20% e 
9,2 ml de água. Preparou-se uma solução contendo 7,0 g de Acetato de Sódio em 10 ml 
de água, adicionando lentamente e sob agitação ao béquer que continha a anilina e 
ácido. Em seguida, adiciona-se carvão a mistura para filtração no funil com papel de 
filtro. Após a filtração é adicionado ao material coletado 8,5 ml de Anidrido Acético e 
obtêm-se a Acetanilida. Resfria-se o bécher com o produto em um pote com gelo picado 
por 10 minutos. Ao decorrer do surgimento de cristais, o produto é levado ao funil de 
Buchner para ser secado. Por conseguinte, a Acetanilida foi pesada em um bécher de 50 
ml registrando o valor de 2,9 g. 
3.2 Recristalização da Acetanilida 
Em um Erlenmeyer de 250 ml adicionou-se 100 ml de água e aqueceu-se na placa de 
aquecimento até ferver. Em um outro bécher de 150 ml contendo a acetanilida, a água 
após o seu aquecimento é despejada aos poucos no sólido até que solubilize totalmente. 
A solução é resfriada em um pote com gelo picado e sal por cerca de 20 minutos até que 
ocorra o surgimento de cristais. Após o surgimento dos cristais, o material é levado ao 
funil de Buchner para secagem e coleta. Logo após a coleta foram pesados 2,3 g de 
Acetanilida. 
3.3 Nitração da Acetanilida 
Em uma proveta de 10 ml adicionou-se 2,8 ml de Ácido acético glacial e misturou com 
a amostra de acetanilida (2,3 g) que estava em um bécher de 100 ml. Após a mistura, o 
material é colocado sobre a placa de agitação magnética até obter uma boa suspensão. 
Em seguida adicionou-se com agitação e cuidado, 5,8 ml de Ácido sulfúrico 
concentrado. O meio reacional foi colocado em um pote com gelo picado e sal para 
resfria-lo até a temperatura entre 0° e 2°C. Preparou-se uma mistura resfriada em uma 
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proveta de 10 ml seca contendo 1,2 ml de Ácido nítrico e 0,8 ml de Ácido sulfúrico. 
Essa mistura foi adicionada sob agitação constante ao meio reacional e com o controle 
da temperatura, mantendo-a sempre abaixo dos 10°C. Terminada a adição, a mistura 
reacional foi mantida em repouso a temperatura ambiente por cerca de 40 minutos. 
Após este tempo, derramou-se a mistura em um bécher com cerca de 80-100 g de gelo 
picado com água sob agitação constante. Por conseguinte, logo em seguida a dissolução 
total do gelo na mistura esperou-se cerca de 10 minutos para poder realizar a filtração 
no funil de Buchner. Obteve-se 2,2 g de p-NO2-Acetanilida. 
3.4 Formação da p-NO2-Anilina 
Coloca-se em refluxo um balão de 125 ml (com banho de óleo) utilizando uma placa de 
aquecimento, durante 30 minutos, uma mistura de 2,2 g de p-NO2-Acetanilida com uma 
solução de 8,5 ml de Ácido sulfúrico e 3,2 ml de água. Após esse tempo a mistura 
reacional, ainda quente, foi vertida sobre 100 ml de água fria com gelo. Em seguida 
preparou-se uma solução de 28,71 ml de NaOH 20% e adicionou-se na mistura, com 
agitação, para precipitar a p-NO2-Anilina. Coloca-se a mistura em banho de gelo e logo 
em seguida, após o seu resfriamento, o produto é filtrado no funil de Buchner. Obteve-
se 1 g de p-NO2-Anilina. 
Reação de confirmação 
Em um pequeno vidro de relógio com papel de Ph, misturou-se cristais de p-NO2-
anilina com 2 gotas de solução de p-dimetilaminobenzóico dissolvido em ácido acético 
glacial. Obtêm-se dessa forma, o papel na coloração azul, confirmando a amina 
aromática primária ou secundária. 
3.5 Cromatografia 
Separou-se 4 placas de vidro e mergulhou cada uma delas em um pote com sílica. Após 
o secamento das placas, fez-se uma marcação de aproximadamente 1,5 cm de altura em 
cada uma delas. Em seguida,em 4 bécheres diferentes foi colocado 1 ml de cada 
solvente necessário para dar continuidade no procedimento e papel de filtro. No 1º, 
hexano. No 2º, acetato de etila. No 3º e 4º, uma mistura de 5:1 de hexano e acetato de 
etila (5 ml de hexano e 1 ml de acetato de etila). Por conseguinte, em um microtubo foi 
colocado uma pequena amostra do sólido (p-NO2-Anilina) coletada com um capilar e 1 
ml de diclorometano. 
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Depois de todo o processo de preparação, aplicou-se nas 3 primeiras placas uma gota do 
conteúdo do microtubo e na 4ª placa uma gota do conteúdo do microtubo e uma gota de 
uma solução padrão de 4-Nitroanilina. As 4 placas foram colocadas em cada um dos 4 
bécheres na respectiva ordem citada acima para cada um deles (placa 1 com bécher 1 e 
assim sucessivamente). Em seguida, ao observar o deslocamento da gota para o topo da 
placa retira-se a mesma um pouco antes da gota chegar totalmente no ponto mais alto. 
3.6 Ponto de fusão 
Com a máquina de ponto de fusão presente no laboratório, pega-se 2 capilares, um com 
acetanilida e outro com 4-nitroanilina, para acompanhar e medir o ponto de fusão de 
cada uma das amostras. 
3.7 Síntese do corante vermelho de monolite 
Preparação do cloreto de p-NO2-benzeno-diazônico 
Em um bécher de 250 ml adicionou-se 1 g de p-NO2-Anilina e uma mistura de 2,17 ml 
de água e 2,51 ml de HCl concentrado (d = 1,17). Após o resfriamento da mistura até a 
temperatura ambiente, foram adicionados 5,71 g de gelo picado e logo em seguida o 
bécher foi mergulhado em um pote com gelo e sal. 
Prepara-se uma solução com 0,51 g de NaNO2 em 1,14 ml de água, adicionando 
lentamente e com agitação ao bécher que está no banho de gelo e sal. Após esse 
processo deixe em repouso por 10 minutos. Terminada a etapa de diazotação, manteve-
se a solução a baixa temperatura (0-5°C) até a hora de sua utilização. 
Reação de acoplamento do sal de diazônio com β-Naftol em meio ácido 
Prepara-se uma solução de 1,02 ml de β-Naftol e 14,2 ml de etanol mantendo-a a 
temperatura de aproximadamente 5ºC em banho de gelo com sal. Em seguida, goteja-
se lentamente essa solução sobre a solução de p-NO2-benzeno-diazônio, com agitação 
contínua e mantendo a temperatura da mistura reacional em torno de 5ºC. Após a 
adição, agitou-se ocasionalmente a mistura por cerca de 10 minutos. Dessa forma, o 
corante está pronto. 
 
 
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Reação de confirmação 
Em uma proveta de 10 ml adiciona-se 1 ml de solução alcoólica de KOH e uma pequena 
porção do corante. O aparecimento de uma coloração violeta confirmou a presença do 
produto. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
4.1 Obtenção da acetanilida a partir da anilina 
A etapa seguinte da síntese envolveu a obtenção de um composto partindo da anilina, 
com grupo nitro, orientado na posição para. A inserção de ácido clorídrico no meio foi 
para criarmos um sistema solúvel em água, a fim de realizarmos uma purificação previa 
no material de partida. Após tornar o meio solúvel utilizamos o acetato de sódio para 
neutralizar o ácido. 
Na escolha do agente acilante, deve-se pensar em algum que possua um bom grupo 
abandonador e um sítio básico capaz de compartilhar elétrons. Com esse intuito 
utilizou-se o anidrido acético, composto com dois sítios básicos, porém apenas um deles 
estabilizado por ressonância (quando anidrido estiver protonado), portanto esse será o 
sítio mais básico e o responsável pela acetilação. 
 
Reação de síntese da acetanilida a partir da anilina. 
4.2 Recristalização da acetanilida 
A purificação através da recristalização baseia-se na diferença de solubilidade entre o 
composto de interesse e as impurezas neles presentes. Deve ser utilizado, ainda, um 
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solvente ideal. Um solvente ideal para o processo em questão deve ser aquele que 
solubilize pouco em baixas temperaturas e solubilize muito em altas temperaturas. 
Como solventes disponíveis no laboratório encontrava-se a água e o etanol. Para decidir 
qual dos dois seria utilizado, colocou-se uma amostra pequena de acetanilida em dois 
microtubos diferentes e em seguida, foi colocado em um 1 ml de água e no outro 1 ml de 
etanol. A escolha da água ocorreu devido ao etanol solubilizar muito rápido o material na 
temperatura ambiente. 
4.3 Nitração da acetanilida 
Essa etapa consistiu na síntese da para-nitroacetanilida. Em uma proveta de 10 ml 
adicionou-se 2,8 ml de Ácido acético glacial e misturou com a amostra de acetanilida (2,3 
g) que estava em um bécher de 100 ml. Adicionou-se, com agitação constante, 5,8 ml de 
ácido sulfúrico concentrado, resfriando o sistema a aproximadamente 0 graus celsius. 
A solução produzida através de ácido sulfúrico e ácido nítrico trata-se da solução nitrante. 
Essa deve ser produzida em baixas temperaturas para evitar que o íon nitrônio gerado 
escape como gás. A adição de solução nitrante à acetanilida foi feita aos poucos para 
evitar polisubstituições que levariam a outros produtos nitrados que não seriam 
interessantes para a síntese. 
 Reação de nitração da acetanilida. 
 
 
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4.4 Formação da p-NO2-Anilina 
A obtenção da p-NO2-Anilina a partir da p-NO2-Acetanilida pode ser representada pela 
reação a seguir: 
 
 
 
 
Reação de formação da p-NO2-Anilina. 
Na primeira etapa do mecanismo acima, como o meio está ácido, há dois sítios básicos que 
podem sofrer protonação, nesse sentido, a carbonila foi protonada e não o nitrogênio 
porque após a protonação os elétrons da carbonila ainda entram em ressonância 
(estabilização do ácido conjugado) tornando esse um sítio de maior basicidade. 
Quanto a reação de confirmação, o papel fica azul pois entra em contato com substancias 
básicas. 
 
4.5 Cromatografia 
Para a cromatografia utiliza-se o cálculo do Rf (fator de retenção), que consiste no 
deslocamento da mancha na placa em relação a marcação feita dividido pela medida da 
marcação feita na placa até onde foi a marca de sílica. Para cada uma das placas foi 
calculado um Rf e em cada uma delas observou-se um deslocamento maior ou menor da 
mancha na placa. 
Os solventes colocados em cada bécher são a fase móvel e a sílica é a fase estacionária. A 
explicação para os diferentes valores de Rf é com relação a interação química que o 
produto pingado em cada placa vai ter com cada solvente. A p-NO2-anilina na 1ª placa 
possui um Rf = 0, já que ela faz ligações de hidrogênio com a fase estacionária. Na 2ª 
placa, observa-se um Rf = 0,7, em virtude do acetato de etila conseguir ter interações 
químicas com a p-NO2-anilina e conseguir desloca-la. Na 3ª placa, onde contém uma 
mistura de hexano e acetato de etila, observa-se duas manchas, o que indicou a existência 
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de isômeros (orto e para) formados no produto pingado. Foi obtido um Rf diferente para 
cada um, pois cada um tem uma interação química diferente com os solventes e a sílica . 
Um obteve um Rf = 0,27 e o outro Rf = 0,46. O isomêro para é o que possui o menor Rf. 
Na 4ª placa, onde também há a mistura dos solventes e dessa vez o produto e 4-
nitroanilina que foram pingados, observou-se duas manchas uma do lado da outra, que nos 
diz que são o produto e a 4-nitroanilina, e uma mancha acima do produto que indica a 
existência de impurezas. O Rf para o produto e a 4-nitroanilina foi de 0,28 e da impureza 
foi de 0,47. 
4.6 Ponto de Fusão 
A acetanilida começou a sua mudança de estado físico em 113°C e parou em 115ºC. A 4-
nitroanilina começou a sua mudança de estado físico em 140°C e parou em 145°C. 
A maior faixa de variação na temperatura mostra que a substância não está totalmente 
pura, logo, possui mais impurezas. 
4.7 Síntese do corante vermelho de monolite 
A síntese só é possível pela utilização de um aril amina primária, pois o produto formado 
capaz é de ser estabilizado pelo efeito de ressonância, evitando que ocorra liberação de 
N2, caso fosse utilizada uma amina alifática (muito instável). 
Omecanismo da reação do Vermelho de Monolite envolve β-Naftol, a adição nucleofílica 
não pode ocorrer na posição para, pois esta posição está ocupada, então há possibilidade 
de ocupação de duas posições orto no anel aromático. Entretanto, a adição ocorre na 
posição orto que gera o composto de maior estabilidade, afinal, caso a outra posição orto 
fosse ocupada a aromaticidade seria quebrada pelo efeito de ressonância. 
 
 
 
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Reação de obtenção do corante Vermelho de Monolite. 
Através da adição do ácido cloridrico concentrado e do aquecimento a p-nitroanilina foi 
dissolvida, logo após houve o resfriamento da solução e adicionou o nitrato de sódio, 
havendo assim a formação do sal hidrogenossulfato de p-nitrobenzenodiazônio (sal 
diazônio), todas as etapas ocorre em uma temperatura de 5º C, devido ao fato, das reações 
serem exotérmicas. 
Em um béquer separado foi preparado a suspensão de β-naftol com hidróxido de sódio 
para que houvesse a formação de um outro sal, o naftolato de sódio que vai ser um dos 
reagentes para a formação do corante. Ao adicionar a suspensão no sal diazônio, ocorreu a 
formação do corante, a ressonância que ocorre no naftolato de sódio faz com que o 
naftolato seja orto/para dirigente, fazendo com que a entrada do eletrófilo entre em 
posição para devido a ser um grupo grande se estabiliza melhor na posição para a cor 
vermelha é promovida devido a excitação dos elétrons desemparelhados no nitrogênio. 
(colegioweb). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Cálculos 
Cálculo do rendimento da reação de obtenção da acetanilida 
MManilina = 93,13 g.mol-1 
MMacetanilida = 135,17 g g.mol-1 
93,13g de anilina ---------- 135,17 g de acetanilina 
7,75 g de anilina ---------- Mteórica 
Mteórica = 11,25 g 
Rendimento (%) = (Massa obtida / Massa teórica)x100% Rendimento = (2,9/11,25)x100% 
Rendimento = 25,78% 
Cálculo do rendimento da reação de obtenção da p-NO2-acetanilida 
MM acetanilida = 135,71 g.mol-1 
MM p-nitro-acetanilida = 180,16 g.mol-1 
135,71 g de acetanilida ------------ 180.16 g de p-NO2-acetanilida 
5 g de acetanilida --------- Mteórica 
Mteórica = 6,64 g 
Rendimento (%) = (Massa obtida / Massa teórica)x100% Rendimento = (2,2/6,64)x100% 
Rendimento = 33,13% 
Cálculo do rendimento da reação de obtenção da p-NO2-anilina 
MM p-nitro-anilina = 138,12 g.mol-1 
MM p-nitro-acetanilida = 180,16 g.mol-1 
138,12 g de p-NO2-anilina ------------ 180.16 g de p-NO2-acetanilida 
Mteórica --------- 3,75 g de p-nitro-acetanilida 
Mteórica = 2,87 g 
14 
 
Rendimento (%) = (Massa obtida / Massa teórica)x100% Rendimento = (1/2,87 )x100% 
Rendimento = 34,84 % 
 
 
 
Mecanismos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mecanismo de síntese da acetanilida a partir da anilina. 
 
15 
 
 
Mecanismo da síntese da p-NO2-acetanilida a partir da mistura de ácidos (ácido 
sulfúrico e ácido nítrico). 
 
 
 
16 
 
Mecanismo da reação de síntese da p-NO2-anilina a partir da p-NO2-acetanilida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
 
Mecanismo para formação do cloreto de p-NO2-benzeno-diazônio. 
Mecanismo da reação de acoplamento do sal de diazônio com β-naftol em meio ácido. 
 
 
 
 
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ANEXOS 
Placas de Cromatografia 
1) 2) 
 
 
 
 
 
 
 3) 4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
Foto do tecido tingido com o corante 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
A rota sintética realizada no decorrer das aulas provou-se eficiente para a produção do 
corante vermelho de monolite cujo rendimento obtido foi baixo, possivelmente, devido 
a perda de material em algumas etapas da prática. Foi possível desenvolver a 
compreensão sobre a síntese de um corante, assim como seu mecanismo de obtenção a 
partir da anilina. Portanto, partindo da anilina, a rota se provou satisfatória, 
considerando que o produto final obtido foi o tecido tingido com sucesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA 
 
 Solomons, T.W. Graham e Fryhle, Craig B. Química Orgânica, vol.1, LTC, 1994. 
 McMURRY, J. Química Orgânica vol. 2 Editora CENGAGE Learning. Tradução 
da 9ª Edição Norte Americana, 2009. 
 http://www.scielo.br/pdf/qn/v23n1/2146.pdf- Acesso em 09/06/22 
 http://alkimia.tripod.com/corantes.htm Acesso em 09/06/22 
 http://www.colegioweb.com.br/quimica/grupos-dirigentes-de-primeira-classe-
ou-grupos-orto-e-paradirigentes-.html Acesso em 09/06/22 
 http://infinito-e-diverso-els.blogspot.com.br/2010/10/corantes-uma-breve-
introducao.html Acesso em 09/06/22 
 http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000707308- Acesso 
em 09/06/22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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