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Preparação 2,4-dinitrofenilpropanidrazona Professor: José Maurício dos Santos Filho Disciplina: Química Orgânica (Turma I1) Alunos: Gabriella Gusmão Luis Henrique Maira Vitória Esta prática consiste na síntese da hidrazona, a partir da condensação do grupo carbonila, explorando a reação da classe de compostos contendo o grupo imino C=N. Essa reação é rápida e quantitativa. Normalmente não se faz necessário proceder a uma recristalização do produto, tornando essa síntese bastante prática e rápida. Resumo Palavras chaves: síntese; hidrazona; condensação. Compostos carbonílicos propriamente ditos são os aldeídos e as cetonas, mas são incluídos nesta classe de compostos, os ácidos carboxílicos e seus derivados funcionais que apresentam também o grupo carbonila. O grupo carbonila tem grande reatividade e, ao mesmo tempo, a dupla ligação carbono-oxigênio desse grupo apresenta elevada energia de ligação. A reatividade da carbonila facilita a adição de diversos reagentes polares, tornando-o um grupo muito reativo. Contudo, convém ter em mente que, devido a sua elevada energia de ligação, muitas vezes, a posição do equilíbrio dessas reações não é muito favorável à formação de produtos. Na reação de compostos carbonílicos com reagentes nucleofílicos nitrogenados, quando há reação entre a hidroxilamina, fenilhidrazina e semicarbazida com aldeídos e cetonas à formação de oximas, fenil-hidrazonas e semicarbazonas. Introdução Materiais e reagentes Vidrarias: • 1 Béquer de 50 mL; • 1 Pipeta de Pasteur; • 1 Pipeta graduada de 2,0mL; • 1 Pipeta graduada de 1,0mL; • 1 Bastão de vidro; • 1 Kitassato; • 2 Tubos capilares; • 1 Placa de petri. Reagentes: • 2,4-dinitrofenil-hidrazina; • Ácido sulfúrico concentrado; • Água destilada; • Diclorometano; • Tetra-hidrofurano. Outros materiais: • Papel filtro; • Placa cromatográfica; • Espátula; • Funil de Büchner; • Banho de gelo. ► Primeiro, adicionar 0,1 g de 2,4-dinitrofenil-hidrazina e 2,0 mL de água destilada em um béquer de 50mL. ► Em seguida, adicionar gota a gota, com o auxilio de uma pipeta de Pasteur, 15 gotas (0,5mL) de ácido sulfúrico concentrado a essa mistura, lentamente e sob agitação, para dissolve-la, caso note que não foi dissolvido, adicionar mais algumas gotas, no máximo 5 gotas (Adicionar uma gota por vez). ► Após isso, adicionar, gota a gota com a ajuda de uma pipeta graduada de 1mL, 0,1mL de acetona, para evitar a mistura de isômeros, que por sua vez dificultam a separação. ► Logo após essa adição, nota-se a formação imediata de um sólido amarelo. ► Em seguida, adicionar mais 2,0 mL de água á mistura reacional e resfriar ela em banho de gelo, por 10 minutos sob agitação do bastão de vidro. Procedimentos ► Completada essa etapa, filtrar a vácuo e lavar com água gelada em abundância. ► Testar a pureza do produto por cromatografia em camada fina (CCF), Dissolvendo uma amostra da hidrazona e outra da 2,4-dinitrofenil-hidrazina em tetra-hidrofurano (THF), após isso, semear a placa cromatográfica com as duas soluções obtidas e eluir em diclorometano. ► Confirmada a pureza do produto, deixar secar e depois determinar o rendimento e o ponto de fusão. Procedimentos A síntese da 2,4-dinitrofenilpropanidrazona é uma reação de condensação catalisada por ácido, como observa-se abaixo: Resultados e discussões Resultados e discussões .. CH3 CH3 + H H2 + H+ H H2 H+ + H3C CH3 H2O CH3 CH3 -H+ Mecanismo detalhado da formação da hidrazona. 2,4-dinitrofenilpropanidrazona CH3 H3C .. H + Resultados e discussões Observando-se o comportamento das amostras na placa, pode-se concluir que não há presença de impurezas no reagente (1). Eluente: Diclorometano. 1- 2,4-dinitrofenil-hidrazina 2- 2,4-dinitrofenilpropanidrazona Rf1 = 2,5/6,3 = 0,3968 Rf2 = 5,4/6,3 = 0,8571 O ponto de fusão ficou entre 115°C - 120°C (Literatura: 126°C) 1 2 Rendimento 1° Determinar o reagente limitante, para isso é necessário determinar o número de mols dos reagentes, através da fórmula:então a fórmula: Temos como resultado que a 2,4-dinitrofenil-hidrazina é o reagente limitante. massa (g) massa molar (g/mol) n(C6H6N4O4) = 0,1/198,135 = 0,00050 mol n(C3H6O) = 0,0784/58 = 0,001 mol A massa obtida do produto foi de 0,086g, portanto o número de mols é: Questões R= 0,0003610 / 0,00050 = 0,7220 x 100 = 72,20% aplicando na fórmula obtenhamos o rendimento abaixo: n(C9H10N4O4) = 0,086/238,2002 = 0,0003610 mol O rendimento da reação foi de 72,20% devido a perdas associadas a pequenos erros cometidos no procedimento experimental. Valor distinto da literatura( 90%-95% ) Conclui-se, que o experimento foi realizado com um elevado grau de sucesso, apesar de pequenos erros sistemáticos, como perda do produto e do ponto de fusão, relativamente, um pouco abaixo do esperado, o experimento foi conduzido muito bem, com um elevado grau de precisão, e com valores obtidos próximos do esperado. Conclusão CARDOSO, M. V. O. Síntese e avaliação da atividade antichagásica de novas hidrazonas. Tese de doutorado. Recife-PE, 2012. GUIMARÃES, Délis G. et al. Biological Potential of Synthetic Hydrazones in the Last Decade: A Systematic Review. Revista Virtual de Química, [s.l.], v. 9, n. 6, p.2551-2592, 2017. Sociedade Brasileira de Quimica (SBQ). http://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20170151. https://pt.khanacademy.org/science/biology/energy-and-enzymes/introduction- to-enzymes/a/activation- energy#:~:text=O%20estado%20de%20transi%C3%A7%C3%A3o%20%C3%A9 ,que%20a%20mol%C3%A9cula%20o%20atinja. Referências bibliográficas http://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20170151
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