Relatório sintese AAS

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ
ESCOLA DE CIÊNCIAS DA VIDA
CURSO DE FARMÁCIA
Relatório síntese do Ácido Acetilsalicílico
CURITIBA
2022
Ana Carolina de Mattos Lima
Gustavo Rodrigues Coelho Martins
Maria Luisa Cavalheiro Chaves
Walkiria de Oliveira
Relatório síntese do Ácido acetilsalicílico
Relatório parcial para obtenção de avaliação
formativa da matéria de síntese farmacêutica
do 6° período de farmácia.
Professor: Matheus Murmel Guimarães
CURITIBA
2022
1. INTRODUÇÃO
O ácido acetilsalicílico é um anti-inflamatório esteroidal, amplamente utilizado
como analgésico e antipirético. Sua origem vem das cascas do salgueiro onde era
utilizado na antiguidade para tratamento de dores. O princípio ativo denominado por
Johann A. Buchner em 1828 foi salicilina, encontrada em plantas como por exemplo
a Spirae (MENEGATI, FRAGA; BARREIRO, 2011). Em 1838, o químico italiano
Raffaele Piria sintetizou o ácido salicílico que posteriormente em 1859 começaram a
sintetizar salicilatos, porém devido a efeitos colaterais desagradáveis, houve a
motivação de estratégias de síntese para buscar ou fármaco melhorado, que mais
tarde tornou-se a Aspirina. Em 1897, Hoffman conseguiu sintetizar a partir do ácido
salicílico através de acetilação, o ácido acetilsalicílico, e em 1899 a Aspirina foi
introduzida na Alemanha pela Bayer como fármaco sintético empregado na
terapêutica (MASSABNI, 2006).
A síntese propriamente dita é produzida a partir de uma reação nucleofílica
acílica, ou esterificação. Os reagentes utilizados no procedimento são o ácido
salicílico, anidrido acético e como catalisador o ácido sulfúrico (PAVIA et al., 2009).
A prática foi realizada no laboratório da PUCPR, com objetivo de experienciar
os conhecimentos teóricos-práticos, avaliar as técnicas empregadas, correlacionar
reações orgânicas, empregar métodos de purificação e cristalização e obter
rendimentos de fármaco.
2. OBJETIVOS
Nosso objetivo em realizar a síntese do ácido acetil salicílico é aplicar nossos
conhecimentos teóricos-práticos adquiridos em aula, avaliar técnicas empregadas,
correlacionar reações orgânicas, empregar métodos de purificação e cristalização,
obtendo rendimentos e o resultado final do fármaco.
https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2019000200054#B14
https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2019000200054#B11
https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/330/o/Apostila_de_Quimica_Organica_Experimental.pdf
3. MATERIAIS E REAGENTES
● 20 gramas de ácido salicílico;
● 40 mL de anidrido acético;
● Água destilada;
● Solução hidróxido de bário 1M;
● 30 gotas de ácido sulfúrico;
● Carvão ativado 0,5 gramas;
● 2 Erlenmeyer 250 mL;
● 2 Béquer 500 mL;
● 1 Pipeta volumétrica;
● 1 Pera;
● 1 Bico de bunsen;
● 1 Funil simples;
● 1 Funil kitassato;
● 2 Papel Filtro;
● 1 Relógio de vidro;
● 1 Termômetro;
● 1 Bastão de vidro;
● 1 Pipeta pasteur;
● 1 Tripé;
● 1 Sistema de bomba a vácuo:
funil kitassato; funil de Buchner,
bomba de vácuo, bomba de
água, mangueira, pinça de
pressão.
Foi utilizada para obtenção do ASS as orientações descritas por Gonçalves, D.;
wal, E.; Almeida, R. R., com algumas adaptações de tempo e temperaturas para
síntese. O procedimento experimental da síntese do AAS foi separada em etapas:
Passo 1 Foi adicionado num Erlenmeyer de 250 mL 20 gramas de ácido salicílico e 40 mL
de anidrido Acético. Agitou-se vigorosamente até obter uma mistura homogênea.
Foi adicionado 30 gotas de ácido sulfúrico concentrado e elevou-se a
temperatura até 45° C.
Passo 2 Foi adicionado o produto formado num béquer que continha 400 mL de água
destilada. O ácido acetilsalicílico precipitou.
Passo 3 Foi aquecido próximo ao ponto de ebulição até a dissolução do precipitado. Foi
filtrado a quente e esfriado.
Passo 4 Foi filtrado a vácuo e lavado com água destilada até retirar o resíduo de ácido
sulfúrico. Para isso, foi utilizado hidróxido de bário reagindo com o filtrado, até
não haver precipitado devido a reação ácido-base.
Passo 5 Para a purificação, foi utilizado 0,5 gramas de carvão ativado, juntamente com o
produto e 400 mL de água e aquecido próximo da ebulição. Foi filtrado a quente
por papel pregueado.
Passo 6 Foi cristalizado por resfriamento em gelo, e após filtrado a vácuo e dessecado em
temperatura ambiente. Pesado para cálculo de rendimento.
Imagem 01: Cristalização por resfriamento
Imagem 02: Filtração à vácuo
4. DISCUSSÃO
Nesta prática, foi realizada a síntese do ácido acetilsalicílico por meio da
reação do ácido salicílico e anidrido acético, em presença de ácido sulfúrico
concentrado. Como produtos da reação, foi obtido o ácido acetilsalicílico e o ácido
acético. Por fim, o ácido acetilsalicílico foi purificado por recristalização.
A reação para a obtenção AAS é ilustrada na imagem 3. O rendimento em
massa do AAS foi calculado pela razão entre a quantidade de produto (AAS) e a
quantidade teoricamente esperada a partir da estequiometria da reação, considerando
que todo o reagente limitante origina se o produto principal.
Imagem 03: Reação de ácido acetilsalicílico partindo do ácido salicílico.
Ácido Salicílico
MM: 138 g/mol
Anidrido acético
MM: 102 g/mol
Ácido acetilsalicílico
MM: 180g/mol
Ácido acético
MM: 60g/mol
Imagem 04: protonação (ativação) da carbonila do anidrido acético
Imagem 05: ataque do ácido salicílico ao centro catiônico
Imagem 06: migração do hidrogênio
Imagem 07: eliminação do ácido acético da estrutura
Imagem 08: etapa final da desprotonação do ácido acetil salicílico
O carbono carbonílico do anidrido acético possui nuvem eletrônica
desorganizada, baixa eletronegatividade por conta da presença do oxigênio. Sua
densidade eletrônica o torna mais eletrofílico (carbono eletrodeficiente). Ao ser
acrescentado um meio ácido (com ácido sulfúrico), é liberado H+, o que ativa a sua
carbonila. Ocorre o ataque nucleofílico do oxigênio no H+, tornando a carbonila
ativada. O composto entra em ressonância tentando se estabilizar, e o carbono fica
com carga positiva aparente. O anidrido acético age como um nucleófilo, pois tem
elétrons para atacar a carbonila. O ácido sulfúrico atua como catalisador para facilitar
o ataque nucleofílico a carbonilas quando os nucleófilos são fracos ou moderados,
sendo assim, o rendimento se torna maior para a esterificação com o meio ácido.
Considerando a reação estequiométrica de 1:1 foi calculado o rendimento a
partir do Ácido salicílico utilizado no início da reação (20 gramas) e o peso do produto
final. O anidrido acético em excesso não foi considerado.
Cálculos:
Papel filtro 1,584 gramas
Peso final: 8,828 gramas
Peso do produto final: 7,2448 gramas.
Cálculo porcentagem:
138g/mol de Ácido Salicílico —------------------- 180g/mol AAS
20 gramas de AS —--------------------- X g de AAS
x: 26 gramas de AAS em 100% de rendimento
26 gramas de AAS —-------------- 100% de rendimento
7,2448 gramas de AAS —------- X % de rendimento
Rendimento de 27,76 %
Na reação realizada obtivemos um rendimento de 27,76 % considerando a
massa final de Ácido acetilsalicílico. Houve perdas significativas durante o
procedimento devido a passagem do produto na filtração a vácuo e outras perdas nos
processos de aquecimento e transferência de material para vidrarias utilizadas.
As constantes físicas do produto não foram avaliadas, o aspecto do sólido era
de agulhas/escamas cristalinas com opacidade (imagem 09), a explicação é devido
ao tempo de aquecimento no processo de purificação, no qual não chegamos a
ebulição, portanto ficou o aspecto opaco.
Imagem 09: Aspecto dos cristais de AAS
5. CONCLUSÃO
Os procedimentos usados no laboratório são muito semelhantes aos utilizados
na indústria para síntese de aspirina. Este procedimento, tem como a base a quebra
das moléculas de ácido salicílico e do anidrido acético, catalisada por um ácido, neste
caso o H2SO4.
Portanto, conclui-se que a prática de síntese do AAScumpriu com os objetivos
de unir conhecimentos teóricos-práticos adquiridos em aula, além de criar um caráter
avaliativo às técnicas empregadas, especialmente nos atentando aos erros que
podem ser cometidos durante os processos, como perdas durante o processo,
impactando diretamente no rendimento final da reação. Além disso, permitiu a prática
da avaliação das reações que acontecem no processo, a identificação dos reagentes,
materiais iniciais e produto final, além do entendimento e a aplicabilidade do Workup
na reação.
6. REFERÊNCIAS
GONÇALVES, D.; WAL, E.; ALMEIDA, R. Química Orgânica Experimental.
Mcgraw-Hill, São Paulo, 1985.
MENEGATTI, R.; FRAGA, C. A. M.; BARREIRO, E. K. (2011). A Importância da
Síntese de Fármacos. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola.
Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/03/sintese>. Acesso em: 14
set. 2022.
MASSABNI, A. C. (2006). Aspirina. Química viva (Conselho regional de Química):
Instituto de Química/UNESP. Disponível em:
<https://www.crq4.org.br/quimica_viva__aspirina>. Acesso em: 14 set. 2022.
LUZ, L. T. S. et al. Avaliação e otimização das condições de obtenção do ácido
acetilsalicílico para fins didáticos. Educ. quím vol.30 no.2. Ciudad de México, 2019.
Disponível em:
<https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X201900020
0054#B17>. Acesso em: 14 set. 2022.
http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/03/sintese.pdf
https://www.crq4.org.br/quimica_viva__aspirina
PAVIA, D.L; LAPMAN, G.M; KRIZ, G. Z. (2009). Química orgânica experimental. Porto
Alegre. Bookmam. Segunda edição. 59-67. Disponível em:
<https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/330/o/Apostila_de_Quimica_Organica_Experime
ntal>. Acesso em: 14 set. 2022.
https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/330/o/Apostila_de_Quimica_Organica_Experimental
https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/330/o/Apostila_de_Quimica_Organica_Experimental