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UNIVESIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE QUÍMICA CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA DISCIPLINA DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I PROFESSOR DR ARTHUR EUGEN KUMMMERLE VERÔNICA JOYCE VIEIRA DA SILVA SÍNTESE DA ACETANILIDA Seropédica, RJ Setembro/2022 INTRODUÇÃO O presente trabalho foi realizado no laboratório de Química orgânica da Universidade Federal Rural do Estado do Rio de Janeiro – UFRRJ, Campus Seropédica, através da síntese da acetanilida. A síntese orgânica é o processo de construção de moléculas orgânicas a partir de percursores mais simples. As sínteses de compostos orgânicos são realizadas por muitas razões, entre elas para descobrir moléculas com atributos estruturais que aumentem determinados efeitos médicos ou reduzam efeitos colaterais indesejáveis (SOLOMONS, p.289). A acetanilida é uma amida e possui como características ser sólida à temperatura ambiente, coloração branca, praticamente inodora, pouca solubilidade em água fria e muito solúvel em água quente e na grande maioria dos solventes orgânicos (DEANDRADE et al., 2018). Tem a mesma função do paracetamol atuando como analgésico e antipirético. E assim foi descoberta acidentalmente por Cahn and Hepp em 1886 quando foi utiliza da pela primeira vez com o nome de antifibrina. Estes cientistas concluíram que a acetanilida é tóxica, por isso foram em busca de um composto menos tóxico, porém com o mesmo efeito analgésico e antitérmico descobriram o paracetamol. A síntese da acetanilida tem demonstrado ao longo dos anos ser um experimento clássico, isso se deve ao fato da manipulação dos equipamentos e reagentes ser simples, seu mecanismo já estar bem elucidado na literatura, além de apresentar um baixo custo. Sua utilização é vista comumente na calibração de equipamentos e como intermediário reacional em várias sínteses industriais (ENGEL et al., 2012). Após sua síntese a Acetanilida pode ser purificada através de uma recristalização, usando- se carvão ativo e baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir entre um composto cristalino e as impurezas presentes nos compostos da reação. OBJETIVO Esta prática tem por objetivo sintetizar a acetanilida, a partir de anilina e anidrido acético. MATERIAIS E MÉTODOS Materiais Erlenmeyer Proveta Kitassato Funil de buchner Béquer Vidro relógio Tubos de ensaio Espátula Pote com gelo para resfriar a água destilada Balança analítica Reagentes 8,0 mL de anilina 60,0 mL de água 10,0 mL de anidrido a cético Carvão ativado 2,0 mL de solução aquosa de HCl a 20% (v/v) Métodos Em um Erlenmeyer adicione 8 mL de anilina (d= 1,02 g/mL) e em seguida 60 mL de água. Medir em proveta 10 mL de anidrido acético (d= 1,08 g/mL). Adicionar lentamente e com agitação pequenas quantidades de anidrido acético na mistura de água anilina, continuar agitando por 15 minutos. Em seguida filtre e colete os cristais em funil de buchner, lavando-os repetidas vezes com água destilada gelada. O produto cristalizado é então colocado em um copo de beacher com adição de água e aquecimento até completa solubilização à quente. Se a mistura reacional apresentar aspecto escuro, adicionar um pouco de carvão ativado à solução ainda quente (mas não fervendo!) sob agitação. Filtre a quente, resfrie o filtrado para obtenção dos cristais, e em seguida filtre a vácuo os cristais em funil de buchner. Pese a massa obtida para o cálculo de rendimento. Determine o ponto de fusão (113 - 115 oC). Teste de basicidade para aminas e amidas: Tomar 2 tubos de ensaio: colocar no primeiro alguns cristais de acetanilida e no segundo algumas gotas de anilina. Adicionar a cada tubo 1 mL de solução aquosa de HCl a 20% (v/v). RESULTADOS E DISCUSSÕES Durante o experimento, foram constata das várias alterações na cor da solução, à medida que se adicionava cada reagente. Por exemplo, quando adicionamos anidrido acético, a solução esquentou, devido a ocorrência de uma reação exotérmica. Em outro momento ao reagir cor a água, a solução, que antes apresentava uma coloração caramelo, adquiriu um aspecto esbranquiçado heterogêneo. Ao ser resfriada, essa heterogeneidade se acentua, com a formação dos precipitados: acetanilida, o produto esperado. Anidrido acético é o preferido nas reações de laboratório, pois sua velocidade de hidrólise é suficiente lenta para permitir que a acetilação da amina seja realizada em soluções aquosas. A acetanilida (3), uma amida secundária, pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação da anilina (1), a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético (2), seguido de eliminação de ácido acético (4), formado como um subproduto da reação. Figura 1. Reação de sintetização da acetanilida Figura 2. Mecanismo da reação de sintetização da acetanilida No teste de basicidade para aminas e amidas: a anilina é uma substância polar, e a acetanilida é uma substância apolar. Como o HCl também é polar, ela se dissolve, ao contrário da acetanilida. Ao final do experimento o cristal foi pesado e a massa de acetanilida foi de [10,04g], calculada pela diferença entre a massa verificada pela pesagem [62,43g] e o peso do vidro de relógio vazio [52,39g]. Foi calculado também o rendimento da reação, que teve como resultado 84,8%. Cálculos do rendimento: Anilina + Anidrido Acético Acetanilida + Ácido Acético P.M. 93,13g/mol P.M. 102,09g/mol P.M. 135,17g/mol P.M. 60,05g/mol v = 8 mL v= 10 mL d = 1,02g/mL d = 1,08g/mL m = 8,16g m = 10,8g nº = 87,62 mmol nº = 105,79mmol 1 mol de anilina --- 1 mol de acetanilida 93,13g/mol --- 135,17g/mol 8,16g --- x x = 11,84g de acetanilida (rendimento teórico) Com os valores do rendimento teórico (11,84g) e prático (10,04g) pode-se calcular o o rendimento percentual: %R= 10,04g *100% / 11,84g %R= 84,8% m = d*v m = d*v nº = m/P.M nº = m/P.M CONCLUSÃO Conseguiu-se sintetizar a substâncias acetanilida, através da técnica de acilação nucleofílica. Os reagentes: anidrido acético e anilina reagem rápido entre si. A reação é exotérmica, devido à subida da temperatura, que facilita a reação. A acetanilida sintetizada é solúvel em água quente, mas pouco solúvel em água fria (fato que favorece a sua recristalização). As impurezas que permanecem insolúveis durante a dissolução inicial do composto são removidas por filtração a quente, usando papel de filtro pregueado, para aumentar a velocidade de filtração. Para remoção de impurezas no soluto pode-se usar o carvão ativo, que atua adsorvendo as impurezas coloridas e retendo a matéria resinosa e finamente dividida. BIBLIOGRAFIA Solomons, T.W. Grahan. Química Orgânica, Volume 1, 9º Edição; LTC – Livros Técnicos e Científicos; DE ANDRADE, Karine N.; QUATTROCIOCCCHI, Daniel GS; DA COSTA, Leonardo M. Estudo Teórico do Efeito de Substituintes Doadores e Aceptores de Densidade Eletrônica na Síntese da Acetanilida. Revista Processos Químicos , v. 12, n.23, p. 107-110, 2018. MCMURRY, John. Química orgânica. São Paulo, SP: Pioneira Thomson Learning, c2005. 6ªEd. Vol.2. GONÇALVES, Daniel; WAL, Eduardo; ALMEIDA, Roberto Riva de. Química orgânica experimental. São Paulo: McGraw-Hill, c1988. 269 p. MENDES, Aristênio. Manual de química orgânica, teoria, problemas resolvidos e atividades de laboratório. 3º Ed. 2006.
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