Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS AULA PRÁTICA DE QUIMICA ORGÂNICA E EXPERIMENTAL CURSO: FARMÁCIA DISCIPLINA: QUIMICA ORGÂNICA E EXPERIMENTAL NOME DO ALUNO: Gabriela Da Silva Fagundes Santos R.A:0434755 POLO: Éden DATA: 28/05/2022 2 AULA 1 ROTEIRO 2: SÍNTESE DA ACETANILIDA NESTA AULA VAMOS PROMOVER A REAÇÃO DA ACETILAÇÃO DO GRUPO AMINA PROCEDIMENTO ETAPA 1 Em um béquer de 250 ml foi adicionado correspondente a 100 ml de água. Levamos o béquer de 250 ml até a capela de exaustão para adicionar 4,0 ml de anilina e misturado a anilina com água destilada com um bastão de vidro, e aos poucos mantendo uma constante agitação foi adicionado 3,7 ml de ácido clorídrico concentrado até a dissolução da anilina. Ainda na capela adicionamos com uma pipeta graduada um volume corresponde de 5,2 ml de anidrido acético. Tiramos o béquer da capela de exaustão e levamos pra bancada pra pode adicionar com o auxílio da proveta 10 ml de solução saturada de acético de sódio 33%. Após agitação vigorosa levar o béquer onde foram adicionados os reagentes anteriores pra resfriamento de água/gelo e esperar por 30 minutos a cristalização completa da acetanilida. ETAPA 2 Retirado do banho de gelo levamos pra realizar a filtração a vácuo para a separação dos cristais de acetanilida. Para filtração usamos um kitassato a uma bomba de filtração por meio de uma mangueira de silicone. Acima do kitassato, posicionamos um funil de Büchner contendo filtro. Após a filtração iremos ter os cristais de acetanilida e transferimos os cristais para um béquer de 250 ml limpo e seco. adicionar 100 mL de água fervente ao béquer contendo os cristais de acetanilida para ter a dissolução da acetanilida. 3 ETAPA 3 Resfriar em banho de água/gelo para que ocorra recristalização da acetanilidade purificada. Imagem 1 Fonte: Acervo próprio. RESULTADOS E DISCUSSÕES A acetanilida é uma amida secundária, podendo ser sintetizada através de uma reação da anilina, a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético, seguido de eliminação de ácido acético, formado como um sub-produto da reação. Sua fórmula molecular é C8H9NO. A acetanilida tem a mesma função do paracetamol atuando como analgésico e antipirético. 4 Imagem 2 Fonte:http://pt.aglchem.com/pharmaceutical-chemicals/acetanilide-cas-no-103-84-4.html Cloreto de anilinium, muitas vezes citado como cloreto ou cloridrato de anilina é um sal de amônio aromático. Pode ser preparado pela reação de anilina com ácido clorídrico: C6H5NH2 + HCl → C6H5N+H3Cl. de 47 páginas Imagem 3 Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_anilinium A cristalização é um procedimento de purificação é o segundo processo de separação mais utilizado na Indústria Química, sendo de grande importância devido à grande quantidade de materiais que são comercializados na forma cristalina, é um processo de equilíbrio e produz material muito puro. Um pequeno núcleo do cristal é formado inicialmente e então cresce camada por camada de uma maneira reversível. Uma segunda cristalização é chamada recristalização, que resulta em cristais mais puros, mas o rendimento é menor. https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_anilinium 5 CALCULO DO RENDIMENTO 1° PASSO 4,08g ----------X 93,13 g --------1 mol 93,13.X = 4,08 X = 4,08 / 93,13 X= 0,04 mol 2° PASSO 0,04 mol 0,04 mol logo = 0,04 mol (anilina) (anidrido) (temos acetanilida) 0,04 mol acetanilida-----X gr 1 mol acetanilida --------135,17g 1X = 0,04 mol x 135,17 X= 5,41 g 3° PASSO 5,41g acetanilida---------100% 1,175g acetanilida-------X 21,7% (prática) AULA 2-ROTEIRO1: SÍNTESE DA P-NITRO ACETANILIDA O processo de nitração é definido como a introdução irreversível de um ou mais grupos nitro (-NO2) em uma molécula orgânica. O grupo nitro pode atacar um carbono 6 para formar um nitro composto. Utiliza-se comumente o sistema ácido sulfúrico/ácido nítrico, denominado mistura nitrante para favorecer a ionização do ácido nítrico, que leva a formação do eletrófilo ou agente de nitração, NO2. Porém, a reação é favorecida para que o ataque ocorra no átomo de carbono do anel aromático com a maior densidade eletrônica; se no composto aromático em questão estiver presente algum substituinte, obtêm-se uma mistura de isômeros, dependendo do substituinte. Predomina-se o isômero cuja posição é favorecida pelo substituinte. Logo os grupos substituintes afetam tanto a reatividade quanto a orientação nas substituições aromáticas eletrofílicas; de acordo com a influência que exercem sobre a reatividade do anel, os grupos substituintes podem ser divididos em duas classes: grupos ativadores (fazem com que o anel seja mais reativo que o benzeno) e grupos desativadores (tornam o anel menos reativo que o benzeno). De acordo com a maneira com que influenciam a orientação do ataque pelo eletrófilo: orientadores orto-para e orientadores meta. Realiza-se uma reação de nitração, por exemplo, quando se deseja sintetizar a p-nitrocetanilida tendo a acetanilida como reagente de partida. A nitração da acetanilida normalmente é feita com ácido nítrico, em presença da mistura ácido acético, ácido sulfúrico, de forma a manter no meio uma mistura do agente nitrante com força média; a p-nitroacetanilida sintetizada pode posteriormente ser usada para preparar p-nitroanilina (substância normalmente usada como um intermediário na síntese de corantes, oxidantes, fármacos em veterinária), em gasolina (como um inibidor da formação de gomas) e como um inibidor de corrosão. PROCEDIMENTO: Foi pesado 5,0 g de acetanilida, após a pesagem foi transferida para um béquer de 100ml identificado com o nome dos membros do grupo, o béquer foi levado para a capela de exaustão, então foi adicionado com o auxílio de uma pipeta volumétrica, o volume de 5,0 ml de ácido acético ao béquer contendo a acetanilida, em seguida foi adicionado com auxílio da pipeta volumétrica, cautelosamente e mantendo a agitação constante, com auxílio do bastão de vidro, o volume correspondente a 10ml de ácido 7 sulfúrico concentrado. Ao finalizar a adição do ácido sulfúrico foi possível observar que a mistura contida no béquer se aqueceu e se tornou límpida. O béquer foi colocado dentro da capela de exaustão em um banho de água, gelo e sal (-10°C) e foi iniciado o preparo da solução nitrante. Para o preparo da solução nitrante, em um béquer de 100ml foi adicionado 2,5 ml de ácido nítrico concentrado e 1,5 ml de ácido sulfúrico concentrado utilizando pipetas graduadas distintas. A mistura ácida da solução nitrante foi transferida para um funil de extração. Foi adicionado lentamente a mistura nitrante (mantida no funil de extração) a mistura reacional (acetanilida, ácido acético e ácido sulfúrico) contida no béquer acomodado no banho de água, gelo e sal. Foi observada a temperatura da mistura contida no béquer entre 0 °C e 2°C. Após a adição completa da solução nitrante, a solução ficou em repouso no interior da capela de exaustão, por cerca de 1h e em temperatura ambiente. Após o tempo de repouso foram adicionados 4 cubos de gelo. Observamos a precipitação aos poucos da p-nitroacetanilida. Imagem 4 Fonte: Acervo próprio. Após retiramos o béquer contendo a p-nitroacetanilida da capela de exaustão e mantivemos por 15 minutos em repouso na bancada. Foi realizada a filtração a vácuo para separação dos cristais de p-nitroacetanilida. Para realizar essa filtração a vácuo, acoplamos um kitassato a uma bomba de filtração por meio de uma mangueira de silicone. Acima do kitassato, foi posicionado um funil de Buchnercontendo papel de filtro. Após transferir o conteúdo do béquer para o funil de Buchner utilizando o bastão de vidro como guia durante a transferência e buscando centralizar no papel de 8 filtro. Após a finalização da filtração, desligamos a bomba e transferimos o filtrado do kitassato para um frasco de descarte. Foi acoplado, novamente o kitassato a bomba e funil de Buchner para realizar a lavagem dos cristais de p-nitroacetanilida. O precipitado foi lavado recolhido no papel de filtro com 100ml de água fria, não foi possível verificar o pH do filtrado. Desligamos a bomba e retiramos o papel de filtro contendo os cristais de p-nitroacetanilida, utilizamos uma pinça para auxiliar a retirada do papel de filtro contendo os cristais de p-nitroacetanilida. Transferirmos o papel com os cristais p-nitroacetanilida para um vidro de relógio e levamos o conteúdo para bancada. Com o auxílio de uma espátula, transferirmos os cristais obtidos par um béquer de 250ml limpo e seco. Em seguida adicionamos 100ml de etanol levemente aquecido, agitamos vigorosamente, com auxílio de um bastão de vidro para que ocorresse a solubilização da p-nitroacetanilida. Realizamos nova filtração a vácuo (a quente) recolhendo a p-nitroacetanilida pura dissolvida no etanol aquecido com filtrado coletado em kitassato. Após o filtrado foi levado para banho de água e gelo para que ocorresse a recristalização da p-nitroacetanilida purificada. Conseguimos concluir o experimento até essa etapa. RESULTADOS E DISCUSSÃO A p-nitro-acetanilida pode ser facilmente obtida através de uma reação de nitração da acetanilida, usando como agente nitrante uma mistura de ácidos nítricos e sulfúricos concentrados (solução sulfo-nitrica). 9 Imagem 5 Esta reação de nitração envolve o ataque do íon nitrônio (NO2+) ao anel aromático. A concentração de íon nitrônio controla a reação. A utilização de ácido sulfúrico concentrado na mistura (ácido nítrico e ácido sulfúrico concentrado) ocorre devido ao ácido sulfúrico, através do equilíbrio abaixo, aumentar a concentração de NO2+ no meio reacional. HNO3 + 2H2SO→NO2+ + H3O+ + 2HSO-4 Os processos de nitração na grande maioria são reações exotérmicas e a temperatura influencia diretamente o curso da reação. Ao elevar a temperatura aumenta-se o grau de nitração, obtendo maior quantidade de produto nitrado, principalmente compostos supernitrados. A reação da nitração tanto na fase aquosa como na fase orgânica. Com agitação é possível que cada fase esteja sempre saturada pela outra, e, nestas condições, a velocidade de reação em cada fase é constante. A medida em que se aumenta a temperatura, cresce a solubilidade dos nitrocompostos no ácido sulfúrico, e esta diminuiu com a diluição do ácido. CÁLCULO DE RENDIMENTO: 135g de acetanilida------------180g de p-nitro-acetanilida 5,0g de acetanilida--------------x de p-nitro-acetanilida X=6,7g de p-nitro-acetanilida. 10 AULA 3 ROTEIRO 1: SÍNTESE DO SALICILATO DE METILA NESTA AULA FOI FEITO UMA REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO ENTRE O ÁCIDO SALICÍLICO E O METANOL PARA A OBTENÇÃO DO ÉSTER DE SALICILATO DE METILA. PROCEDIMENTO ETAPA A – SÍNTESE DO SALICILATO DE METILA Em um balão de fundo redondo de 125 ml foi adicionado 15 ml de metanol e 5,033 g de ácido salicílico até a completa dissolução, depois a solução foi levada para a capela de exaustão para adicionar 5 ml de ácido sulfúrico e por fim levada ao condensador de refluxo por 45 minutos. ETAPA B – EXTRAÇÃO DO SALICILATO DE METILA EMPREGANDO DICLOROMETANO O conteúdo do balão foi transferido a um funil de extração de 250 ml e adicionado 15 ml de água destilada e na capela de exaustão 15 ml de diclorometano, após alguns minutos foi possível observar a separação das fases, assim sendo possível recolher a fase orgânica, esse mesmo procedimento foi realizado mais uma vez. Para finalizar a fase orgânica foi tratada com 25 ml de solução aquosa de bicarbonato de sódio 5%,15 ml de água destilada e três espátulas de sulfato de sódio anidro, foi deixado em repouso por 10 minutos para garantir a remoção da umidade residual e levado ao banho de aquecimento de 40° C para completa evaporação. 11 Imagem 6 Fonte: Acervo próprio. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os ésteres é uma classe orgânica muito utilizado nas indústrias alimentícias, pois são responsáveis por agregar no sabor e odores artificiais dos alimentos, o salicilato de metila tem um cheiro muito característico e é usado na indústria farmacêutica como analgésico e anti-inflamatório, pode ser utilizado oralmente ou como pomada ou gel, que ao passar na pele causa sensação de formigamento e frescor isso se deve porquê o produto dilata os vasos sanguíneos causando sensação de frio. O salicilato de metila pode ser obtido como exemplificado na imagem abaixo: 12 Imagem 7 Fonte: http://professor.ufop.br/sites/default/files/legurgel/files/experimento_11_- _salicilato_de_metila.pdf Esse processo é conhecido como esterificação, que é a reação de um ácido carboxílico com um álcool liberando água e um éster. O mecanismo da reação do salicilato de metila pode ser entendido como na imagem. Imagem 8 Fonte: https://xdocs.com.br/doc/sintese-do-salicilato-de-metila-1joz7rllklnz http://professor.ufop.br/sites/default/files/legurgel/files/experimento_11_-_salicilato_de_metila.pdf http://professor.ufop.br/sites/default/files/legurgel/files/experimento_11_-_salicilato_de_metila.pdf https://xdocs.com.br/doc/sintese-do-salicilato-de-metila-1joz7rllklnz 13 Durante o processo precisou ser utilizado o ácido sulfúrico para catalisar a reação, deslocando a reação com objetivo de formar mais produto, pois ele teve o papel de desidratar a reação. Outro reagente colocado foi o bicarbonato de sódio que tinha o objetivo de desprotonação do ácido salicílico tornando possível a separação da fase orgânica. Ao fim foi possível calcular o rendimento da reação, é preciso primeiro encontrar o reagente limitante para isso o melhor caminho é calcular o número de mols dos reagentes: Imagem 9 Fonte: Acervo próprio. Ao conseguir os resultados nota-se que o reagente limitante ácido salicílico, o próximo passo é calcular o número de mols do salicilato de metila, foi anotado o valor do valor do salicilato de metila obtido no fim da reação depois dos procedimentos (vidro cheio menos o valor do vidro vazio) e com base nisso é possível encontrar o número de mols: 14 Imagem 10 Fonte: Acervo próprio. E por fim o rendimento é encontrado com base no ácido salicílico. Imagem 11 Fonte: Acervo próprio. O rendimento foi extremamente baixo, isso pode ter acontecido devido a ao laboratório que não é totalmente controlado, como balanças não calibradas, equipamentos desregulados e temperatura não controlável, como também pode ter ocorrido muitas perdas ao longo do processo 15 REFERÊNCIAS AMARAL, Luciano Franscisco Pacheco et al. Fundamentos de química orgânica. São Paulo: Edgard Blücher, 1980. 606p. SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R.; Fundamentos de química analítica. 8ª ed. São Paulo: Learning, 2008. 999p. Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/acetanilida/> Acesso em:22/05/2022 CLORETODEANILINIUM. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_anilinium>. Acesso em : 22/05/2022 ARAÚJO, Laysa Bernardes Marques de. "ÁCIDOS CARBOXÍLICOS"; BRASIL ESCOLA. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/acidos- carboxilicos.htm>. Acesso em: 22/05/2022
Compartilhar