RELATÓRIO AULA PRÁTICA - síntese da dibenzalacetona; esterificação do acetato de butila e síntese do corante alaranjado II

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE
EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CÂMPUS LAGES
INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA CÂMPUS LAGES
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
SÍNTESE E ANÁLISE ORGÂNICA
2° RELATÓRIO: SÍNTESE DA DIBENZALACETONA, ESTERIFICAÇÃO (ACETATO DE
BUTILA) E SÍNTESE DO CORANTE ALARANJADO II
MARIA EDUARDA SANTOS E SILVA
NATÁLIA CRISTINA RAMOS
LAGES, SC
2023
SUMÁRIO
1. SÍNTESE DA DIBENZALACETONA................................................................................... 3
2. ESTERIFICAÇÃO...........................................................................................................9
3. SÍNTESE DO CORANTE ALARANJADO II.......................................................... 15
1. SÍNTESE DA DIBENZALACETONA
1.1 INTRODUÇÃO
A 1,5-difenilpenta-1,4-dien-3-ona, também conhecida como dibenzalacetona, é uma
molécula orgânica de fórmula química C17H14O, sendo um sólido amarelo solúvel em etanol,
porém pouco solúvel em água.
Ela é uma cetona α,β insaturada, curvada e não aromática, obtida através de uma dupla
condensação aldólica entre a acetona e o 4-hidroxibenzaldeído, reação explorada em aulas
de química orgânica experimental na graduação. (MURTINHO; SERRA; PINHEIRO, 2010)
Existem diversas aplicações para a dibenzalacetona devido a sua estrutura molecular, como
antioxidante, anti-inflamatório, componente na composição de protetores solares (atua como
fotoprotetor) e como catalisador e ligante em reações envolvendo Pd.
O composto é sintetizado através de uma reação aldólica. A reação aldólica é realizada
tradicionalmente misturando duas substâncias carbonílicas diferentes em um solvente
prótico na presença de ácidos ou bases como catalisadores.
A catálise básica, por sua vez, fundamenta-se na acidez acentuada apresentada pelos
hidrogênios à carbonila, devido à formação de uma espécie enolato estabilizada por
ressonância é gerada pela abstração do H por uma base apropriada (MARTINS, 2009).
O objetivo desta prática foi realizar a síntese da dibenzalacetona através de uma
condensação aldólica clássica em meio básico.
1.2 MATERIAIS E MÉTODOS
1.2.1 Materiais e Reagentes
MATERIAIS QUANTIDADE REAGENTES
Agitador magnético 1 Água destilada
Balão de fundo redondo
250mL
1 Acetona
Béquer 1 Benzaldeído
Barrinha Magnética 1 Etanol
Erlenmeyer 1 Hidróxido de sódio
Funil Simples 1
Funil de Buchner 1
Pipeta de Pasteur 1
Papel de Tornassol 1
1.2.2 Métodos
Num balão de fundo redondo de 250 mL foi adicionado 20 mL de solução aquosa de
hidróxido de sódio 10% com o auxílio de um funil simples, em seguida foi acrescentada uma
barrinha magnética. Neste mesmo balão, foi adicionado 15 mL de etanol 95%. A solução
que se encontrava a 25 C foi resfriada até atingir 20 C. Com a solução devidamente
resfriada, foi utilizada uma garra e um suporte universal para posicionar o balão de fundo
redondo em um agitador magnético, a fim de conseguir agitar a solução vagarosamente. Em
seguida, dentro de uma capela de exaustão foi preparada em um erlenmeyer uma mistura
homogênea de 2,1 mL de benzaldeído e 1,5 mL de acetona. Posteriormente, com auxílio de
uma pipeta de pasteur, metade da solução preparada na capela foi adicionada no balão que
continha a solução alcalina. Agora, com o agitador magnético ligado, a solução foi agitada
por 10 minutos em temperatura ambiente. A outra metade da solução de benzaldeído e
acetona foi adicionada ao balão, permanecendo em agitação por mais 30 minutos. Deverá
se formar um sólido amarelado, sendo este o produto da reação.
O sólido foi filtrado com o auxílio de um funil de Buchner e transferido para um Béquer. Após
a transferência do sólido para o béquer, foi adicionado 100mL de água destilada e
posicionado no agitador magnético novamente, a fim de obter agora uma pasta fina. Por fim,
a mistura foi filtrada a vácuo novamente e o sólido retido lavado com água até que se
obtesse um filtrado com PH neutro.
Agora, seguiu-se para a segunda etapa do processo, a recristalização do produto. Primeiro,
o produto obtido foi pesado. Após isso, em um béquer, o etanol foi adicionado ao produto
até cobrir totalmente, cerca de 15 mL. O béquer foi disposto em um agitador magnético e
agitado até a dissolução total do produto. Prontamente, a mistura foi posicionada em banho
de gelo até se observar a formação de pequenos cristais. Em seguida, a solução com os
cristais foi filtrada a vácuo com auxílio de um funil de buchner e levada para estufa em 40 °C
para secar.
Por fim, uma pequena quantidade da amostra foi posicionada dentro de um capilar
posicionado junto com um termômetro e mergulhada em um béquer com óleo a fim de medir
o ponto de fusão. A temperatura da primeira gota se deu aos 101° C e o ponto de fusão se
deu aos 104 °C.
Figura 1: filtração à vácuo da dibenzalacetona.
Fonte: as autoras (2023)
Figura 2: determinação do ponto de fusão da amostra recristalizada
Fonte: as autoras (2023)
1.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A dibenzalacetona foi sintetizada através de uma reação de condensação aldólica, utilizando
como reagentes a propanona (acetona) e o benzaldeído. As reações de condensação se
relacionam a duas características: a presença de um composto carbonílico, que atua como
eletrófilo, e de um ácido carbonado, a partir do qual se forma um nucleófilo, um carbânion. O
mecanismo da reação envolve o ataque do íon enolato ao carbono de uma carbonila. Na
prática em questão, a acetona atuou como o nucleófilo, e o benzaldeído como eletrófilo,
utilizando uma base forte (NaOH) como catalisador.
Formou-se um produto que sofre eliminação de água, a 1,5-difenil-1,4- pentadien-3-ona, a
dibenzalacetona. Por esse motivo, ao se realizar a recristalização do composto, não se usou
água destilada para lavá-lo na filtração a vácuo.
Esse tipo de reação, a condensação aldólica, também ocorre em sistemas biológicos, que
geralmente empregam enzimas como catalisadores.
Figura 3: formas de ressonância do íon enolato. Ele é considerado estável devido a
deslocalização da carga.
Fonte: Barreiros e Machado (2010)
Figura 4: reação entre o benzaldeído e a acetona em meio básico, caracterizando uma
condensação aldólica clássica
Fonte: Barreiros e Machado (2010)
Garantiu-se a formação do produto esperado quando o pH do filtrado (da água da lavagem)
apresentou-se neutro, entre 6 e 7.
Através da estequiometria da reação, calculou-se o rendimento obtido na prática.
Após a recristalização do composto obtido, determinou-se o ponto de fusão para conferir sua
pureza. O ponto de fusão aconteceu aos 104°C. Sabe-se que o ponto de fusão da
dibenzalacetona é entre 110 e 111°C. O produto obtido, portanto, não pode ser considerado
puro, devido essa diferença entre os momentos de fusão do composto real e do composto
sintetizado no laboratório.
1.4 QUESTIONÁRIO
1) O cinamaldeído, um constituinte aromático do óleo extraído da canela, pode ser
sintetizado por uma reação de condensação aldólica mista. Indique os reagentes que
você usaria para esta síntese e escreva a reação e as estruturas.
O cinamaldeído (C₆H₅CH=CHCHO) pode ser sintetizado através de uma reação aldólica
entre um aldeído aromático (e, portanto, não enolizável) e uma cetona. Nesse caso, não
ocorre autocondensação da cetona, pois o aldeído é mais eletrofílico e, o enolato derivado
da cetona prefere reagir com ele. Outro ponto a ser observado é que a cetona utilizada só
tem um Ha e, por isso, somente um lado enolizável.
Fonte: Brondani (2019)
Alguns exemplos de reagentes carbonílicos que não são enolizáveis, porém são bastante
eletrofílicos: CCl3, CF3, t-butila, alquenila e arila. Esses compostos serão eletrófilos eficientes
para uma reação aldólica ou condensação cruzada dirigida.
1.5 CONCLUSÃO
O preparo da dibenzalacetona foi uma prática que exigiu maior cautela em sua elaboração,
uma vez que, desde o início, precisou-se ficar atento ao realizar as soluções pedidas em sua
preparação. Alémdisso, foi possível acompanhar de perto o controle do PH desta operação
pelo filtrado produzido pela lavagem, ponto crucial da aula prática. A síntese foi concluída
com sucesso, apesar da não-obtenção de um composto com 100% de pureza.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARREIROS, L. B. S.;MACHADO, S. M. F. Química Orgânica Experimental. Universidade
Federal de Sergipe, CESAD, 2010.
MARTINS, D. L. Reações Aldólicas; Rev. Virtual Quim., 2009, v. 1.
MURTINHO, D. M. B.; SERRA, M. E. S.; PINEIRO, M. Síntese de fotoprotetores e sua
imobilização em poli(metacrilato de metilo): um projeto integrado de química orgânica,
química de polímeros e fotoquímica. Química Nova, v. 33, n. 8, p. 1805–1808, 2010.
Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/Qv5S5PcsLcMg5WYMFvpGgwd/?lang=pt.
http://rvq.sbq.org.br/imagebank/pdf/v1n3a03.pdf
2. ESTERIFICAÇÃO
2.1 INTRODUÇÃO
O acetato de butila ou etanoato de butila é um composto orgânico da família dos ésteres e
apresenta a fórmula molecular C6H12O2. É um líquido incolor e límpido, inflamável, com
odor frutal característico e tem sua síntese a partir da reação de esterificação entre o álcool
n-butílico e o ácido acético na presença de ácido sulfúrico.
Industrialmente, por ser um solvente ativo, é indicado na solubilização de nitrocelulose,
resinas naturais, éteres celulósicos, borracha clorada, cloreto de polivinila, poliestireno,
ésteres poliacrílicos, etc. Também existem aplicações do acetato de butila em couro artificial,
tintas de impressão, esmalte para unhas, perfumes, cosméticos e na indústria farmacêutica.
No esmalte associado ao acetato de etila, traz maior qualidade na secagem e fluidez do
produto (VIANA, 2016).
Segundo AQUINO e OLIVEIRA (2010), é necessário ter cuidado em relação ao contato
prolongado e repetitivo com este composto, pois pode causar irritações graves na pele,
vermelhidão, inchaço e destruição dos tecidos. No contato com os olhos pode causar forte
irritação e caso ingerido ou inalado em altas concentrações, acarreta dor de cabeça,
náuseas, diarreia, fraqueza e sonolência
O objetivo da aula prática foi realizar a esterificação entre um álcool primário (álcool
n-butílico) e um ácido carboxílico (ácido acético), usando uma catálise ácida (ácido
sulfúrico), além de empregar uma técnica de neutralização do ácido para se obter um éster
mais puro.
2.2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.2.1 Materiais e Reagentes
MATERIAIS QUANTIDADE REAGENTES
Pipeta graduada 2 Ácido acético glacial
Balão de fundo redondo 1 Álcool n-butílico
Béquer 1 Ácido sulfúrico
Proveta 1 Bicarbonato de sódio
Bastão de vidro 1
Manta de aquecimento 1
Condensador 1
Pipeta de Pasteur 1
Mangueira 2
2.2.2 Métodos
O procedimento experimental deu-se início com a mistura de 5 mL de ácido acético glacial
com 2,5 mL de álcool n-butílico P.A em um balão de fundo redondo, na capela. Adicionou-se
cuidadosamente 0,5 mL de ácido sulfúrico à mistura, além de pedras de porcelana, para
preparar o sistema para a próxima etapa.
Para realizar a reação, montou-se um sistema de aquecimento em refluxo, com o objetivo de
garantir o maior rendimento possível do produto final. A mistura reacional ficou 50 minutos
sendo aquecida, até ser resfriada em temperatura ambiente.
O líquido do balão foi, então, transferido com o auxílio de uma pipeta para uma proveta de
50 mL contendo 10 mL de água. Essa mistura foi agitada suavemente com um bastão de
vidro, e determinou-se o rendimento aproximado do acetato de butila formado, que ficou na
parte superior da proveta.
Por fim, para aumentar o rendimento da reação, preparou-se uma solução 10% de
bicarbonato de sódio, que foi transferida para a proveta com o auxílio de uma pipeta de
Pasteur, a fim de neutralizar o ácido sulfúrico que ainda restava no sistema. Deu-se a reação
como finalizada quando não se observou mais a formação de bolhas no líquido, o que indica
a presença de CO2.
Figura 1: mistura reacional esfriando em temperatura ambiente, após ser retirada do
sistema de refluxo
Fonte: as autoras (2023)
Figura 2: produto reacional após a adição da solução de bicarbonato de sódio
Fonte: as autoras (2023)
2.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A reação de esterificação ocorre entre um ácido carboxílico e um álcool, formando um éster
e água. No caso dos álcoois primários, o grupo hidroxila do ácido carboxílico se une ao
hidrogênio do álcool e forma a água, enquanto a outra parte das cadeias carbônicas dos
reagentes se unem para formar o éster. Essa reação é reversível, sendo assim, o éster pode
ser hidrolisado novamente para formar o álcool e o ácido carboxílico na presença de bases
ou de ácidos fortes (o sulfúrico, na prática em questão), especialmente em temperaturas
elevadas. O ácido sulfúrico funciona como catalisador da reação.
O acetato de butila foi sintetizado através da esterificação do álcool n-butílico com o ácido
acético glacial.
Figura 3: reação de síntese do acetato de butila, uma esterificação que forma o éster em
questão e água.
Fonte: Viana (2016)
Utiliza-se excesso de álcool para deslocar o equilíbrio da reação, aumentando a formação
do produto de interesse, o acetato de butila.
Após as etapas de síntese do éster, utilizou-se uma solução 10% de bicarbonato de sódio
para garantir que não houvesse mais ácido presente no sistema, ou seja, ela foi utilizada
como neutralizadora do ácido acético. Apesar disso, as esterificações realizadas em
laboratório se caracterizam por apresentarem baixo rendimento, pois além do produto de
interesse, gera-se água na reação, o que torna ainda mais difícil o isolamento do acetato de
butila.
Com o produto final em mãos, foi possível constatar o aroma característico do éster, que
remete àqueles encontrados em esmaltes, já que tal composto é usado na fabricação deste
produto.
Através da estequiometria da reação, foi possível calcular o rendimento.
2.4 QUESTIONÁRIO
1) Escreva o mecanismo da reação de esterificação. Qual a função do ácido sulfúrico?
É ele consumido ou não durante a reação?
A reação de esterificação ocorre entre um ácido carboxílico e um álcool, formando um éster
e água. No caso dos álcoois primários, o grupo hidroxila do ácido carboxílico se une ao
hidrogênio do álcool e forma a água. Essa reação é reversível, sendo assim, o éster pode
ser hidrolisado novamente para formar o álcool e o ácido carboxílico na presença de bases
ou de ácidos fortes (o sulfúrico, na prática em questão), especialmente em temperaturas
elevadas. O ácido sulfúrico funciona como catalisador da reação, tornando-a mais rápida,
sem participar do processo de formação dos produtos, ou seja, não é consumido durante a
reação
2) Mostre a reação do ácido acético com o bicarbonato de sódio e comente sua
evidência experimental.
Reação: NaHCO3 + H3CCOOH → H3CCOONa + H2CO3
O ácido carbônico ( H2CO3 ) é instável e se decompõe de acordo com a reação:
H2CO3 → H2O + CO2
Essa reação foi evidenciada durante a aula no laboratório, pois foi possível observar a
formação de bolhas de gás quando se adicionou o bicarbonato de sódio à proveta contendo
o acetato de butila e os resquícios de reagentes e catalisador. Além disso, há a experiência
com o balão: coloca-se bicarbonato de sódio no balão e vinagre em uma garrafa; ao
encaixar o balão na garrafa, de forma que o bicarbonato caia no vinagre, observa-se que o
balão começa a encher, devido a formação do gás carbônico.
3) Que condições experimentais são empregadas para deslocar o equilíbrio para o
éster?
Usa-se excesso de um dos reagentes, do álcool n-butílico. Como a reação é reversível, ao
se adicionar mais álcool do que a estequiometria da reação necessita para ocorrer, há o
deslocamento do equilíbrio para direita, ou seja, para o lado de formação dos produtos.
2.5 CONCLUSÃO
A esterificação do acetato de butila foi bem sucedida, apesar do baixo rendimento.
Relembrou-se o mecanismo da reação de esterificação, e se relacionou o produto obtido no
laboratório com a indústria de esmaltes, inclusive através de seu odor característico.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AQUINO, Maria Luiza Andrade; OLIVEIRA, Mariana Gabriela de. SÍNTESE ORGÂNICA:
Acetato de n-butila. 2010. 35 f. Curso de Técnico de Química, Centro Federal de Educação
Tecnológica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2010.
VIANA, Giselli Belli. Esmalte de unhas e o seu descarte. 81p. Trabalho de Conclusão de
Curso – Faculdade de Tecnologia da Zona Leste, São Paulo 2016
3. SÍNTESE DO CORANTE ALARANJADO II
3.1 INTRODUÇÃO
O primeiro corante do mundo surgiu no ano de 1856, quando o químico William Perkin
tentava preparar artificialmente a quinina em seu laboratório. Porém, por conta de uma falha
no processo acabou resultando um corante sintético hidrossolúvel na cor roxa. O nome do
corante ficou conhecido como Mauveína ou anilina púrpura.
Atualmente, o corante mais utilizado é chamado de Índigo, que dá cor ao Jeans. Foi
sintetizado pela primeira vez em 1880. O corante sintetizado em aula foi o alaranjado II,
conhecido também como laranja ácido 7, laranja 2- naftol e orange II. É um corante do tipo
azo, grupo mais importante dos corantes sintéticos, são usados em roupas, alimentos e
tintas. A estrutura básica dos corantes azo é conhecida por Ar - N=N - Ar1, sendo Ar grupos
aromáticos quaisquer. Os corante azo são caracterizados por seus inúmeros tons de cores,
uma vez também que são sintetizados facilmente a partir de outros compostos.
Ele é alvo de muitos estudos referentes ao seu descarte, visto que não é uma material
biodegradável, e é muito utilizado na indústria. Segundo NETO, et al (2011), em solução
aquosa, o corante laranja II existe predominantemente como um tautômero ceto, e o fato do
grupo azo ser um forte retirador de elétrons faz com que este corante seja protegido do
ataque das oxigenases. Desta maneira, os processos convencionais aeróbios de tratamento
de águas residuais, em geral, não podem descolorir eficientemente efluentes de
azo-corantes.
O objetivo da aula foi realizar a síntese do corante alaranjado II, bem como o tingimento de
um tecido com o corante produzido, para atestar sua funcionalidade.
3.2 MATERIAIS E MÉTODOS
3.2.1 Materiais e Reagentes
MATERIAIS QUANTIDADE REAGENTES
Agitador magnético 1 Ácido sulfanílico
Béquer 2 Ácido Clorídrico
Barrinha magnética 1 Cloreto de Sódio
Papel Filtro 2 Hidróxido de Sódio
Pipeta Graduada 1 alfa-naftol
Nitrito de Sódio
3.2.2 Métodos
Em um béquer de 50mL foi dissolvido 0,40 g de Ⲁ-naftol em uma solução de 10mL de
hidróxido de sódio 10%, medida com uma pipeta graduada. A solução foi aquecida até a
dissolução do m-naftol e após isso, levada até o banho de gelo para a próxima etapa. Em
outro béquer limpo, foi dissolvido 0,5 g de ácido sulfanílico em 2 mL de solução de NaOH
10%, medida novamente com uma pipeta graduada. A mistura foi resfriada entre 0 e 5 °C
em banho de gelo. Após ser resfriada, foi adicionado nesta solução 2 mL de NaNO2,
preparado durante a aula.
Com a temperatura próxima de 0 °C e agora com agitação utilizando um agitador magnético
e barrinha magnética foi acrescentado 5 mL de HCL 5 N (normal). Com a mistura sob
constante agitação, foi adicionado a solução alcalina resfriada de m-naftol. Foi mantida em
agitação por 10 minutos e deixada atingir temperatura ambiente. Por fim, foi acrescentado 2
g de NaCl e filtrado por meio de filtração comum, a fim de obter o corante. Após isso, o
corante foi lavado com 30mL de água gelada e deixado secar.
Agora prosseguindo com a segunda etapa, o tingimento. Foi disposto um pedaço de tecido
dentro de um béquer contendo 50 mL de água e mantido em aquecimento por 10 minutos.
Em outro béquer limpo, contendo 100 mL de água foi preparado um banho de tingimento
dissolvendo 0,25 g de alaranjado II e 0,4 g de sal de Glauber (sulfato de sodio) e 0,25 mL de
ácido acético. O banho foi aquecido a 50 °C. Com o auxílio de um bastão de vidro, o tecido
foi transferido para o béquer contendo o banho e a temperatura foi elevada até atingir o
ponto de ebulição mantendo-a por 10 minutos. Posteriormente, o tecido foi removido do
banho de tingimento, lavado, espremido e deixado secar. Por fim, a amostra foi exposta à
radiação UV.
Figura 1: mistura reacional após a adição do HCl, no agitador magnético. Já é possível
identificar a cor alaranjada característica
Fonte: as autoras (2023)
Figura 2: tingimento do tecido de algodão com o corante produzido na prática
Fonte: as autoras (2023)
3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os compostos azo contém o grupo –N=N-. Compostos do tipo RN=N-H são muito instáveis
e decompõem rapidamente RNH2 . A estabilidade do composto dissubstituído R-N=N-R é
dependente da natureza do grupo R.
Assim como os alcenos, as substâncias azo podem existir nas formas cis e trans. Em virtude
da tensão estérica, o isômero trans é consideravelmente mais estável do que o isômero cis.
A síntese começa utilizando sais de diazônio através da nitração de um composto
aromático, isto é, substituindo o –H pelo –NO2 e então por –NH2. Chama-se esse processo
de desanimação por diazotação.
Para sintetizar o alaranjado de metila, composto parecido com o sintetizado na prática, o
sulfanilato de sódio (sal do ácido sulfanílico) reage com nitrito de sódio na presença de ácido
clorídrico (i.e., com a formação de cátion nitroso) para formar um "sal de diazônio" instável.
Figura 3: formação do sal de diazônio para síntese do alaranjado de metila
Fonte: Scientia (2021)
Os íons arenodiazônio são eletrófilos fracos; eles reagem com compostos aromáticos
altamente reativos – com fenóis e arilaminas terciárias – para produzir compostos azo. Essa
substituição eletrofílica aromática é frequentemente chamada uma reação de acoplamento
diazoO segundo passo é a reação de "acoplamento diazônico" ou "cópula". O íon diazônio é
usado in situ (na mistura da reação),e reage com a N,N-dimetilanilina para formar o corante
azo ácido.
Figura 4: acoplamento diazônico para síntese do corante alaranjado de metila
Fonte: Scientia (2021)
Na prática em questão, utilizou-se o alfa-naftol porque ele possui o grupo hidroxila mais
reativo do que os fenóis.
Figura 5: síntese do alaranjado II, de forma simplificada.
Fonte: Jesus (2022)
Os compostos azo geralmente são intensamente coloridos porque a união de azo
(diazenodiila), -N=N-, faz a conjugação dos dois anéis aromáticos. Isso fornece um sistema
estendido de deslocalização de elétrons ð e permite a absorção da luz na região do visível.
Os compostos azo, por causa da cor intensa deles e porque eles podem ser sintetizadas a
partir de compostos relativamente baratos, são utilizados extensivamente como corantes. Os
corantes azo quase sempre contêm um ou mais grupos –SO3 - Na+ para conferir
solubilidade em água ao corante e ajudar na aderência do corante às superfícies de fibras
polares (lã, algodão ou náilon). Muitos corantes são preparados através das reações de
acoplamento de naftilaminas e naftóis (como a prática em questão).
Figura 6: estrutura química do corante alaranjado II
Fonte: Aquino, et al. (2011)
O espectro de absorbância do corante laranja II apresenta uma banda de absorbância na
região do visível em 480 nm e por isso sua determinação pode ser realizada com facilidade
por meio de um espectrofotômetro.
3.4 QUESTIONÁRIO
1) Justifique o porquê de os compostos azo serem estruturalmente adequados para
serem utilizados como corantes.
Por conta da facilidade com que os compostos azo podem ser sintetizados a partir de
compostos baratos e também por conta da possibilidade da união de azo (N=N) fazendo a
conjugação de dois anéis aromáticos.
2) Comente acerca da relação conjugação/absorção/emissão de luz.
A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm. A emissão de luz pode ser
classificada em dois processos: luminescentes e termoluminescentes. O primeiro tem a
emissão de luz dada pela excitação térmica e o segundo não tem a emissão dada por essa
excitações térmicas. Já a absorção de luz é um processo onde a luz que incide sobre um
corpo é transformadaem energia.
3) Apresente o mecanismo de formação de um sal de diazônio.
Os sais diazônio são quase sempre preparados através da diazotação de aminas
aromáticas primárias. As arilaminas primárias podem ser sintetizadas através da redução de
compostos nitro que são facilmente disponíveis através das reações de nitração direta.
A reação do nitrito de sódio com a amina aromática e o ácido clorídrico forma um cloreto de
diazônio, cloreto de sódio e água, por exemplo:
C6H5.NH2 + NaNO2 + 2 HCl → C6H5-N=N-Cl + NaCl + 2H2O
O mecanismo da reação, de forma simplificada, ocorre da seguinte forma:
Geração do cátion nitrosilo:
NaNO2 + 2HCl → NO+ + Na+ + 2Cl− + H2O
E, posterior, ataque eletrófilo por parte do cátion nitrosilo sobre o grupo amino que conduz a
formação do cátion diazônio:
Ar−NH2 + NO+ → Ar−N2+ + H2O
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_s%C3%B3dio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Anilina
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrito_de_s%C3%B3dio
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clor%C3%ADdrico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_benzeno_diaz%C3%B4nio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_s%C3%B3dio
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_(qu%C3%ADmica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletr%C3%B3filo
4) Escreva o mecanismo para todas as etapas
Obtenção do sal de diazônio:
Síntese do corante a partir do sal:
5) Justifique o controle da temperatura (0 a 5°C) neste experimento.
Aminas primárias aromáticas são capazes de estabilizar o sal de diazônio abaixo de 5ºC
para permitir seu uso na síntese orgânica.
6) O acoplamento entre o sal de arildiazônio e o m-naftol ocorre mais rapidamente em
solução ligeiramente alcalina. Justifique.
A solução deve estar levemente alcalina para que o equilíbrio ácido não seja deslocado no
sentido de transformar o fenol em seu respectivo íon, o que atrasaria o ataque nucleófilo do
alfa-naftol ao nitrogênio do sal de diazônio, que forma o corante.
3.5 CONCLUSÃO
Diante do exposto, a síntese do corante alaranjado II foi concluída sem que houvesse
grandes dificuldades, uma vez que já havíamos feito algumas outras sínteses que exigiam
maior cautela em sua elaboração. Além disso, foi possível aprendermos como se dá a
síntese dos corantes que são muito utilizados atualmente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AQUINO NETO, S. D., MAGRI, T. C., SILVA, G. M. D., & ANDRADE, A. R. D. (2011).
Tratamento de resíduos de corante por eletrofloculação: um experimento para cursos de
graduação em química. Química Nova, 34(8), 1468-1471.
GARRET, R. Mauveína, C26H23N4. Disponível em:
<https://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarMolecula.php?id=CYblB13EwwkwPVfPprtBH7F
XtzFtlas4EZiu6m14nwabljG9SXFQ0qdJzIULk4Nzyug3VjYfBbZrHIKnIujBxQ%5C(mauve%5C
303%5C255na>
O Mundo da Química - Aminas Aromáticas: Reações,
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