Relatório 2 - Acetanilida

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INSTITUTO FEDERAL DO RIO DE JANEIRO - CAMPUS REALENGO
BACHARELADO EM FARMÁCIA
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL II
RELATÓRIO: SÍNTESE DA ACETANILIDA
Discentes:
Alêssa Muniz Araújo
Ariane Maria da Silva Coelho
Lara Magalhães Pereira de Oliveira
Luiz Carlos Campos de Azevedo
Raphaela Xavier Arruda Santo
RIO DE JANEIRO - RJ
2023.1
INTRODUÇÃO
A acetanilida, criada em 1884, é um dos principais fármacos utilizados para
substituir a morfina, sendo também bastante indicado para pacientes alérgicos à
aspirina. Tem como aplicação analgésica e antipirética, entretanto, em grande
quantidade no organismo pode ser tóxico e causar interferências no sistema de
transporte de oxigênio (metemoglobinemia), com isso, passou a ter seu uso
reduzido por conta dessa hepatotoxicidade. Além das propriedades farmacológicas,
a acetanilida é um importante intermediário na fabricação de tintas, fármacos como
a sulfanilamida e na calibração de instrumentos com seu ponto de fusão em
aparelhos de análise térmica .
Tendo sua fórmula molecular C8H9NO, é originária de uma reação de acetilação
entre anilina e anidrido acético onde ocorre o ataque nucleofílico do grupo amino no
carbono carbonílico do anidrido acético e consecutivamente a eliminação do grupo
acético desse carbono carbonílico que se torna um subproduto dessa reação.
Figura 1: Representação da reação entre a anilina e o anidrido acético.
Nessa acetilação pode ser utilizado diversos reagentes como anidrido acético,
ácido acético glacial ou cloreto de acetila, entretanto, como a reação precisa de
aquecimento por um longo período de tempo, o cloreto de acetila não é indicado.
Como o anidrido acético por conta da sua hidrólise lenta permite que a acetilação
ocorra preferencialmente na amina permitindo que a reação ocorra no meio aquoso,
o mesmo é priorizado como reagente para essa reação.
Para que ocorra a sintetização da acetanilida, é necessário a reação entre a
amina primária da anilina com o anidrido acético. Um dos produtos dessa reação é o
ácido acético, um ácido fraco. Uma solução tampão tem como função prevenir a
mudança brusca do meio, evitando a mudança significativa do pH. Isso é possível
através de um ácido fraco com um sal desse ácido ou uma base fraca e um sal
dessa base. Na síntese de acetanilida, usamos ácido acético juntamente com o
acetato de sódio, para criar uma solução tampão evitando que o pH saia do
desejado, porém pode-se ter como exemplo também a implantação do ácido
clorídrico, uma vez que a anilina apresenta caráter básico, diferente da acetanilida,
visto que a anilina é uma base relativamente fraca e aceita bem o íon H+ do ácido
clorídrico, no grupamento NH2 que se torna NH3 +, isso faz com que ela reaja bem
com diversos ácidos fortes, que geralmente são inorgânicos. A acetanilida possui
estrutura parecida com a da anilina, a distinção se encontra no grupo acetil
(CH3-CO-) ligado ao átomo de nitrogênio e retirando a densidade eletrônica do
nitrogênio e o caráter básico da molécula.
Porém, com a necessidade da implementação de processos mais verdes, é
possível realizar a síntese de Acetanilida através da mecanoquímica, utilizando
apenas a água como solvente da reação. A mecanoquímica é, portanto, uma técnica
que torna possível o procedimento de reações químicas em estado sólido, através
da moagem manual dos reagentes.
Para este método, são adicionados em um almofariz ligeiro, excesso de anilina
em comparação a quantidade de anidrido acético. E com um pistilo, a mistura dos
líquidos é friccionada por 30 minutos, até formar uma pasta que após a adição de
água, observa-se a formação de um sólido branco. Ao término da reação, o produto
resultante é transferido para um béquer com água e o produto bruto é filtrado a
vácuo e depois recristalizado.
A escolha da água como solvente para este método experimental da obtenção de
Acetanilida se dá a partir do conhecimento de que a água é capaz de promover a
decomposição do produto de diacetilação da anilina, sendo possível então, utilizar a
água no lugar do tampão.
OBJETIVO
Visualizar uma reação de acetilação de uma amida;
Sintetizar a acetanilida a partir de uma reação de acetilação de uma amida.
MATERIAIS
Equipamentos Balança analítica ou semi-analítica,
bomba de vácuo, câmara UV e manta
de aquecimento.
Materiais Alonga de borracha, espátula pequena
de inox, funil de Buchner e 12,5
centímetros, gás butano, gral e pistilo
de porcelana, placa cromatográfica de
alumínio revestida com sílica gel 60 UV
254 nm, papel de filtro qualitativo e
vasilha.
Reagentes Água purificada tipo III gelada 7,6 mL
(0,08 mol) de anilina recém-destilada,
acetanilida padrão 2,1 g de acetato de
sódio anidrido 7,9 mL (0,14 mol) de
ácido acético, 8,5 mL (0,09 mol) de
anidrido acético e gelo.
Vidrarias Bastão de vidro, frasco Kitassato de
2000 mL, bécher de 250 mL, pipeta
graduada de 5 e 10 mL, capilares para
ponto de fusão, funil analítico.
MÉTODO
O método utilizado para a síntese da acetanilida ocorre através de uma reação de
acetilação da anilina (reação Ácido-Base), onde há um ataque nucleofílico do grupo
amino (amina primária) sobre o carbono carbonílico do anidrido acético (ácido de
Lewis). Em seguida, acontece a eliminação de ácido acético como subproduto da
reação e resultando na acetanilida.
Figura 2: Mecanismo de reação de acetilação da anilina utilizando anidrido acético.
METODOLOGIA
Procedimento de Síntese da Acetanilida:
Em um erlenmeyer de 250 mL foi adicionada uma mistura de 4,0 g de acetato de
sódio anidro - previamente pesado em balança analítica - e 16 mL de ácido acético
glacial (proveta utilizada para medir o volume). Por ser uma reação extremamente
exotérmica, o erlenmeyer foi inserido em um banho de gelo para as seguintes
adições e reações.
Em seguida, foi adicionado 15 mL de anilina e 17 mL de anidrido acético, em
pequenas porções, no erlenmeyer que estava no banho de gelo. Foi inserido um
termômetro para monitorar a temperatura da reação.
Após alguns minutos, a mistura reacional foi adicionada em um béquer com 100 mL
de água purificada gelada e com alguns cubos de gelo. Quando a mistura estava
totalmente resfriada, foi levada para filtrar em um funil de Buchner, utilizando papel
filtro e fazendo a lavagem com 200 mL de água gelada. Assim, foi obtida a
acetanilida impura.
Purificação com recristalização:
Para purificar a acetanilida por recristalização, em uma proveta de 100 mL
adicionamos água destilada para ser transferido para um erlenmeyer de 250 mL
com a acetanilida impura.
Em uma manta aquecedora, levamos a ebulição a mistura da acetanilida e água
destilada até a sua solubilização. Após a ebulição, com o auxílio de uma pinça, foi
retirado o erlenmeyer da manta e colocado em uma tela de amianto. Acrescentamos
cerca de 0,20 g de carvão ativo, previamente pesado na balança analítica. O carvão
ativo purifica a acetanilida.
Em seguida, retornamos o erlenmeyer para a manta aquecedora por mais alguns
minutos, passado o tempo, filtramos a solução à quente, com papel de filtro e funil
analítico.
Coletamos o filtrado e foi colocado para esfriar em uma tela de amianto. O
processo de resfriamento foi lento até que apareceram os primeiros cristais. Após a
formação de cristais, o filtrado foi levado para a filtração à vácuo em Buchner,
fazendo o uso de água destilada para a lavagem do produto. Após a filtração
retiramos a acetanilida do papel filtro, dessa forma, obtivemos a acetanilida
purificada, que foi armazenada em uma placa de petri, devidamente identificada,
para que houvesse a secagem.
Caracterização:
Foi realizada uma cromatografia de camada delgada. A acetanilida sintetizada no
experimento foi adicionada aos solventes para realização da cromatografia.
Com o auxílio de um capilar, a acetanilida foi coletada e adicionada a placa de sílica
(fase estacionária) identificada como “amostra”, e em seguida foi adicionada ao lado
da amostra, o padrão, para que houvesse a comparação da acetanilida obtida em
experimento com a acetanilida padrão.
Em seguida, a placa foi adicionada em umacuba com o eluente até que o eluente
chegasse ao topo da placa. Foi retirada a placa da cuba e esperamos secar
naturalmente para usar o revelador. Após o uso do revelador, a placa foi levada para
a câmara de UV.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Anilina Anidrido Acético Acetanilida
Massa Molar 93,13g 102,09g 135,17g
Massa Exp 8,16g 9,18g
Foram utilizados 8 mL de Anilina para 8,5 mL Anidrido Acético para a síntese de
acetanilida. Assim, foi utilizado a densidade de cada substância para calcular a massa do
composto.
Massa Experimental
Anilina Anidrido Acético
𝑑 = 𝑚𝑣 
1, 02 = 𝑚8 
𝑚 = 8, 16𝑔 
𝑑 = 𝑚𝑣 
1, 08 = 𝑚8,5 
𝑚 = 9, 18𝑔 
N° de mols (m/MM):
● Anilina= 15,3/ 93,13 = 0,087 moles ( Reagente Limitante)
● Anidrido acético= 9,18/ 102,09= 0,089 moles ( Reagente em Excesso)
Rendimento teórico (Rt)
● Rt = N° mols do reagente limitante x mol da Acetanilida
● Rt = 0,087 x 135,17
● Rt = 11,76g
Rendimento Experimental (%)
● RE = 4,027/ 11,76 x 100%
● RE = 34%
O rendimento experimental obtido no final da síntese de acetanilida foi de 34%.
CONCLUSÃO
A síntese da Acetanilida, fármaco com aplicações analgésica e antipirética, pode
ocorrer por dois métodos distintos, sendo um destes por meio da mecanoquímica,
caracterizado como um processo mais verde ao utilizar apenas a água como
solvente da reação. Porém, em nossa prática experimental, conseguiu sintetizar a
substância acetanilida, através da técnica de acilação nucleofílica, utilizando como
reagentes: anidrido acético e anilina que reagem rápido entre si, percebe-se também
que a acetanilida sintetizada é solúvel em água quente, mas pouco solúvel em água
fria, fato que favorece a sua recristalização.
REFERÊNCIAS
ANDRADE, Karine N. de, et al. Estudo Teórico do Efeito de Substituintes Doadores e
Aceptores de Densidade Eletrônica na Síntese da Acetanilida. Disponível em: <Vista
do Estudo Teórico do Efeito de Substituintes Doadores e Aceptores de Densidade
Eletrônica na Síntese da Acetanilida (rpqsenai.org.br)>. Acessado dia 01 de abril de
2023.
CUNHA, Silvio et al. ACETANILIDA: SÍNTESE VERDE SEM SOLVENTE. Scielo, Julho,
2015. Disponível em:
https://www.scielo.br/j/qn/a/JmLM9w74sRgyF7GT86gK5rz/?lang=pt. Acessado dia
1 de abril de 2023.
MELLO, Heloisa de; LOPES, Ednéia Tavares; NEVES, Mateus Santos. Síntese de
Acetanilida: Uma proposta de atividade experimental utilizando a química verde.
Latin American Journal of Science Education. 2020. Disponível em:
<http://lajse.org/nov19/2019_22032_2.pdf >. Acessado dia 2 de Abril de 2023.
Merat, L.M.O.C; Gil, R.A.S.S (2003). ; Inserção do Conceito de Economia Atômica no
Programa de uma Disciplina de Química Orgânica Experimental; Química Nova, 26, 5,
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Mirafzal, G.; Summer, J.M. (2000). Microwave Irradiation Reaction: Synthesis of
Analgesic Drugs Journal Chemical Education, 77 (3), 356.
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