Relatorio 02 - Aspirina

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Universidade do Rio de Janeiro - UNIRIO 
 Centro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS 
 Escola de Ciências Biológicas - ECB 
 Departamento de Ciências Naturais – DCN 
 Disciplina de Química Orgânica 
 
 
Professora: Samira Portugal 
Curso: Ciências Ambientais 
Aluno: Daniela Vilela Cunha 
 
 
Turma: Grupo 1 N° da prática: 2 
 
 
 
Prática realizada em: 04/09/2017 
 
 
Título da Prática: Síntese do ácido acetil salicílico (AAS) 
 
 
 
Rio de Janeiro 
 
 
 
I) Objetivos 
Síntese do Ácido Acetilsalicílico (comercialmente conhecido por Aspirina®) a partir da 
reação entre ácido salicílico e anidrido acético. Calcular o rendimento do produto final, ou seja, da 
aspirina, bem como o do reagente em excesso. 
 
II) Introdução 
A Aspirina® é um medicamento cujo princípio ativo é o ácido acetilsalicílico, tem funções 
analgésica, antinflamatória, antipirética, antiplaquetária, faz parte do grupo de substâncias 
antinflamatórias não esteroides. Sintetizada em laboratório, sua origem remete ao século XVIII, 
quando o reverendo Edward Stone, em 1757, experimentou a casca do Salgueiro (Salix alba), e 
seis anos depois comunicou à Royal Society (academia de ciências Britânica) o resultado das 
suas pesquisas, demonstrando as propriedades analgésicas e antipiréticas do extrato da planta. 
Em 1860, o químico alemão Hermann Kolbe, em laboratório, trabalhando na eletrólise de sais de 
ácido, preparou o ácido salicílico, em um procedimento que ficou conhecido como Síntese de 
Kolbe, ele foi o primeiro a utilizar o termo síntese na acepção do significado. Em 1898, outro 
químico alemão, Felix Hoffmann, em trabalho no laboratório Bayer, ao acetilar ácido salicílico com 
anidrido acético, chegou ao ácido acetil salicílico em uma forma estável, e em 1899, a empresa 
lançou comercialmente o produto com o nome Aspirina ®Bayer. 1 
A síntese da Aspirina® em laboratório é o marco dos fármacos sintéticos a partir de 
substâncias orgânicas, especificamente um ácido e um ácido desidratado (anidrido). Uma das 
primeiras definições para ácido e base é de autoria do químico sueco Arrhenius, que define que 
ácido é todo composto que reage com a água para liberar íons H+, e base, o composto que em 
solução aquosa libera OH-, de tal forma que ao reagir um ácido com uma base se obterá um sal e 
água. Outras definições de ácidos e bases pertencem aos químicos Johannes Bronsted e Thomas 
Lowry, trabalhando separadamente, descobriram que a propriedade, em outros solventes, que 
diferenciava ácidos e bases era a transferência de um próton (íon H+), e a definição, conhecida 
por ácido e base de Bronsted-Lowry é: ácido é um doador de prótons, base é um receptor de 
prótons, nesta teoria, para todo ácido há uma base conjugada. A definição mais geral é a seguir, a 
cargo de G.N. Lewis, para quem ácido é um receptor de elétrons e base um doador de elétrons. E 
é sobre esta última teoria de ácido-base que se trabalharam os conceitos de acidez e basicidade 
na Química Orgânica. 
 
1
 Referências: OS PRODUTOS NATURAIS E A QUÍMICA MEDICINAL MODERNA, Cláudio Viegas Jr e Vanderlan da Silva 
Bolzani, publicado na web em 20/01/06; BAYER, A SCIENCE FOR A BETTER LIFE, sem autoria especificada, site oficial 
da Bayer. 
 
 
Além dos conceitos de ácido e base, é importante explorar a ideia de reação. Em Química 
Orgânica as reações são de diversos tipos: adição (síntese), substituição, eliminação, mas 
especificamente será abordada a reação de síntese, que consiste em dois compostos reagindo 
para formar um produto mais complexo e, por vezes mais estável. São reações fundamentais para 
aumentar o escopo laboratorial da Indústria Química. Cada reação tem o seu tempo, e o uso de 
catalisador é outro passo imprescindível para o aumento da cinética das reações, diminuindo as 
energias de ativação e aumentando a velocidade. Na maioria das vezes os catalisadores 
participam da etapa lenta da reação. No caso da síntese do ácido acetilsalicílico (AAS) será usado 
como catalisador o ácido sulfúrico (H2SO4). Mesmo com o uso do catalisador, esta se trata de uma 
reação na qual o produto finalizado não será obtido imediatamente, embora a reação completa 
seja finalizada em um tempo pequeno de laboratório, aproximadamente 30 minutos. O produto 
final, no caso o AAS, um sólido cristalino incolor, pouco solúvel em água, porém solúvel em álcool. 
Importante destacar que a síntese será a partir de dois compostos orgânicos de características 
ácidas: ácido salicílico (composto aromático com duas funções: fenol e ácido carboxílico) e 
anidrido acético (sendo um ácido desidratado) em meio a catalisador ácido sulfúrico. 
A reação é uma acetilação nucleofílica e o ataque por parte do grupo OH- parte do composto 
aromático do ácido salicílico no anidrido acético, gerando um fragmento acetila2. Essa é a base da 
síntese de Kolbe. Cabe ressaltar que reações podem produzir produtos impuros ou com 
rendimento inesperado. No caso da prática a seguir serão avaliados o produto, seu rendimento, e 
o excesso de reagentes. Na síntese do ácido acetilsalicílico será usado ácido salicílico (sólido), 
anidrido acético (liquido) gerando o produto ácido acetilsalicílico (sólido) e o subproduto ácido 
acético (líquido). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
 Referência: https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/563568428750031/Nomenclatura.pdf 
 
 
III) Materiais e Métodos 
Materiais e Reagentes: 
- Arame 
- Argola 
- Balança de precisão 
- Balão de fundo chato 125 ml 
- Bastão de vidro 
- Béquer 100 ml 
- Béquer de 250 ml 
- Condensador de refluxo 
- Espátula 
- Funil de filtração 
- Funil para sólidos 
- Garras (2) 
- Mangueiras de borracha (2) 
- Manta de aquecimento 
- Mufas (2) 
- Papel de filtro (2 pregueados e 1 com dobradura normal) 
- Papel indicador universal (2) 
- Perfex 
- Pipeta graduada de 1 ml 
- Pipeta graduada de 10ml 
- Pro Pipete 
- Proveta de 50 ml 
- Suporte Universal (2) 
 
 
- Termômetro 
Reagentes: 
- Ácido salicílico (5,0g) 
- Ácido sulfúrico concentrado (0,5 ml) 
- Água destilada gelada (100ml) 
- Água destilada morna (50 ml) 
- Anidrido acético (7 ml) 
- Etanol (15 ml) 
 
Metodologia: 
a) Síntese 
A prática tem início com a montagem da aparelhagem, em um suporte foi colocada a manta 
de aquecimento, dentro dela um béquer com água. Pesou-se ácido salicílico na balança de 
precisão e o sólido foi transferido para o balão de fundo chato com auxílio da espátula e do funil 
para sólidos. Limpou-se o gargalo do balão com papel para evitar resquícios de sólido. Ligou-se a 
manta para aquecer a água do béquer, onde depois foi colocado o balão em banho-maria. Dentro 
da capela adicionou-se anidrido acético ao balão contendo ácido salicílico, com cuidado para não 
colocar a pipeta dentro do frasco com todo o reagente, contaminando a amostra. Ainda na capela, 
adicionou-se ácido sulfúrico concentrado ao balão com o recurso da pipeta graduada. Agitou-se o 
balão até a completa dissolução do reagente sólido. 
Acoplou-se ao suporte um condensador de refluxo, o qual foi encaixado a partir de duas 
garras e mufas. Em sua parte superior e mediana foram encaixadas, e presas com arame, 
mangueiras de borracha para que haja fluxo de água da torneira. Acoplou-se o termômetro a uma 
rolha e esta foi presa a outra garra no suporte do sistema. O termômetro fica mergulhado na água 
em aquecimento, com a finalidade de controlar a temperatura, que precisa ser mantida entre 50 oC 
e 60oC. A temperatura foi monitorada e a manta desligada. O sistema de resfriamento, 
mangueirascirculando água, foi ligado junto ao condensador. O balão, então, foi colocado no 
béquer em banho-maria, preso ao suporte com garra e nele acoplado o condensador, sem estar 
fechado. Foi monitorado o aquecimento durante o tempo necessário para que ocorresse a reação. 
 
 
 
 
b) Isolamento e Purificação 
Paralelamente foi montado o sistema de filtragem. No suporte prendeu-se, com garra e 
mufa, a argola para sustentar o funil de líquido. Neste funil foi colocado um papel de filtro com 
dobradura pregueada, especifica para sólidos. Abaixo do filtro foi colocado um béquer de vidro de 
250 ml. 
Passado o tempo da reação de síntese, o sistema de aquecimento foi desmontado. Retirou-
se o balão do condensador, e com auxílio de um perfex úmido, o balão foi resfriado. Foi 
adicionado ao balão 50 ml de água destilada gelada e com auxílio de um bastão de vidro, 
pressionou-se o sólido para que ele fosse quebrado, sem danificar a vidraria. Com o sólido partido 
em pequenos pedaços, o sistema em duas fases contido no balão foi filtrado. Usou água destilada 
gelada para lavar a reação pela segunda vez. Após a primeira lavagem foi usado o papel de 
tornassol para medir o pH do líquido que passou pela filtragem. Jogou-se fora a água utilizada na 
filtragem, e a reação foi lavada novamente com mais 10 ml de água gelada. Novamente o pH foi 
medido com outro papel de tornassol. 
Ao passo que a primeira filtração acontecia, a manta foi religada e acoplou-se um béquer 
com água para banho-maria. Em outro béquer de 50 ml o sólido resultante da filtração foi 
colocado e a ele adicionado 15 ml de etanol. Este béquer foi levado ao banho-maria para 
solubilizar o sólido, novamente, e proceder com a segunda filtração. 
No sistema de filtração montado ao suporte foi colocado outro papel filtro dentro de um filtro 
de líquido, dessa vez o papel com dobradura simples. Abaixo do filtro colocou-se um béquer com 
água morna dentro. Filtrou-se a mistura do etanol com o produto da reação para dentro desse 
béquer. Após essa segunda filtração, colocou-se um vidro relógio com a identificação do grupo, e 
a solução permaneceu em descanso no laboratório por 7 dias. No sétimo dia, voltou-se ao 
laboratório para realizar a pesagem do papel filtro e montou-se um novo sistema de filtragem, com 
papel em dobradura pregueada. Após a realização da última filtragem, o papel contendo o sólido 
do ácido acetilsalicílico permaneceu em repouso no laboratório por 2 dias, quando foi pesado o 
produto total. Descontou-se do peso total o valor da massa correspondente ao papel filtro e, 
assim, foi obtido o valor correspondente ao ácido acetilsalicílico. 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de aparelhagem: 
 
 
1- Condensador de tubos 
2- Mangueiras de água 
3- Garra 
4- Manta de aquecimento 
5- Béquer de 500 ml 
6- Balão 
7- Mufa 
8- Termômetro 
9- Tripé 
10- Funil (líquido) 
11- Espátula 
12- Proveta 50ml 
13- Funil (sólido) 
 
 
4 
5 
1 
7 
2 
2 
6 
8 
9 
10 11 
12 
13 
3 
 
 
 
1- Béquer 250ml 
2- Suporte 
3- Funil 
4- Argola 
5- Filtro 
 
 Balança de Precisão 
1 
2 
4 
5 
3 
 
 
IV) Resultados e discussões 
Para alcançar a reação de síntese completa do ácido acetilsalicílico, utilizou-se 
equipamentos ideais e quantidades específicas de reagentes em temperatura adequada entre 
50oC e 60oC. Considerando que abaixo da mínima haveria risco de não haver reação completa e 
acima da máxima, risco de degradação da reação. Através de estudos e experimentos, consta na 
literatura que este valor de temperatura é o mais adequado para o tipo de reação desejada. Foi 
utilizado condensador de refluxo, pois ele é mais eficiente aumentando a troca de calor com a 
água passando por ele, ou seja, enquanto o vapor sobe, o líquido desce devido à gravidade 
evitado a perda do produto através da evaporação. Outro método utilizado para ajudar em um 
melhor rendimento foi na parte do experimento após o aquecimento do balão por banho-maria e o 
resfriamento do mesmo onde semeou um cristal de aspirina, formando cristais no experimento. 
Isso ocorreu para que as moléculas se reorganizassem e formassem o retículo cristalino. 
Na parte da prática relativa ao isolamento e purificação foram necessárias duas lavagens 
por água destilada gelada, importante para não contaminar e não solubilizar, respectivamente. Ao 
colocar o papel indicador universal em contato com o líquido filtrado, na primeira lavagem 
encontrou-se um indicador de pH próximo de 2, enquanto na segunda lavagem o pH encontrando 
foi próximo de 3. Esses valores de pH pouco diferentes indicam que ainda havia subproduto de 
ácido acético na segunda lavagem. Para amenizar esse teor ácido, o produto poderia ser lavado 
mais vezes até extrair mais ácido acético. Na etapa de solubilização do sólido filtrado foi usado 
etanol morno, necessário por conta do grau de solubilidade do ácido acético ser mais potente em 
soluções alcóolicas pela característica anfipática desse solvente, e a temperatura, pela 
característica do AAS ser pouco solúvel a frio. Colocou-se água morna no béquer para receber o 
líquido da segunda filtração, também por essas características, o etanol ser anfipático (polar e 
apolar) e a temperatura de solubilidade do AAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 1º Filtragem 2º Filtragem 
 
 
Ao final da prática obteve-se 3,34g de AAS, sendo como massa do filtro 1,52g e massa total 
4,86g. Assim, realizando a subtração, foi possível chegar ao resultado de 3,34g. A reação de 
síntese do AAS, observando-se a quantidade de reagentes e de produto, está exemplificada a 
seguir. 
3 
Estequiometria da reação: 
Ácido salicílico: C7H6O3 (s) – massa molecular: 138g/mol – utilizado: 5,00g 
Anidrido Acético: C4H6O3(l) – massa molecular: 102g/mol – utilizado: 7ml (7,56g). Sabendo que a 
densidade do Anidrido é 1,08g/cm3 em temperatura ambiente, é possível calcular a massa, em 
gramas, de acordo com o Sistema Internacional de Medidas por g/ml. Sendo assim, ao usar 7ml, 
tem-se a seguinte relação: 
1,08g------1ml 
Xg -------7ml 
X= 7,56g 
Ácido acético - subproduto: C2H4O2 - massa molecular 64g/mol 
Ácido acetilsalicílico – produto C9H8O4 – massa molecular 180g/mol 
Para obtenção da reação completa tem-se 1 mol de cada reagente produzindo 1 mol do produto 
final e do subproduto: 
C7H6O3 (s) + C4H6O3(l)  C2H4O2 (l) + C9H8O4 (s) 
 
 
 
3
 Referência: ASPIRINA: ASPECTOS CULTURAIS, HISTÓRICOS E CIENTÍFICOS, Ricardo Oliveira Monteiro Lopes - 
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA INSTITUTO DE QUÍMICA, 
Em: http://bdm.unb.br/bitstream/10483/4095/2/2011_RicardoOliveiraMonteiroLopes.pdf 
 
 
para reação de 1 mol: 
C7H6O3 (s) + C4H6O3(l)  C2H4O2 (l) + C9H8O4 (s) 
 138g + 102g  64 g + 180g 
 
Isto é, 
 Em relação ao ácido salicílico, para uma reação completa de 5g de ácido salicílico deveria ter: 
C7H6O3 (s)  C9H8O4 (s) 
 138g  180g 
 5g  X 
X = 6,52 g 
A massa do produto final foi de 3,34g, ou seja, não houve um rendimento completo da reação. 
Sendo 
6,52g --------- 100% 
3,34g --------- X, sendo 51,22% de rendimento. 
 Em relação ao anidrido acético, para uma reação completa de 7,56 g de anidrido deveria ter: 
C4H6O3(l)  C9H8O4 (s) 
 102g  180g 
 7,56  X 
 
X = 9,86 
 
 
 Para uma reação completa de ácido salicílico em um mol com anidrido acético em 1 mol 
 
C7H6O3 (s) + C4H6O3(l) 
 138g + 102g 
 
Para 5g, tem-se a relação: 
 
138g ------ 102g 
5g --------- Xg 
X = 3,70 g 
Percebe-se então, com as relações acima especificadas, que o ácido salicílico é o reagente 
limitante, e o anidrido acético é o reagente que está em excesso. 
 
 
 
V) Conclusão 
Para a boa realização da prática é importanteutilizar materiais e métodos adequados, tanto 
para conseguir fazer corretamente a síntese do AAS, quanto obter o máximo rendimento. O uso 
correto da aparelhagem auxiliou para que não houvesse perdas de reagentes ou produtos, como 
foi o caso do uso do condensador de refluxo, que conteve o anidrido acético. Além do controle da 
temperatura na reação e nos solventes. A escolha dos solventes também foi de extrema 
importância, pelas suas qualidades polares, como a água, e anfipática no caso do etanol. 
Percebeu-se que quanto mais lavagem por água um produto sofre, mais subproduto ele 
elimina, no caso dessa prática, poderia ter sido mais lavada. 
Notou-se que a reações químicas são muito importante para formação de novos compostos. 
Porém, pode haver falhas na estequiometria que possam vir a prejudicar o rendimento total, como 
no caso desta prática, usando reagente limitante, ácido salicílico, em quantidade menor, para 
reagir com anidrido acético em quantidade maior do que deveria, fazendo deste um reagente em 
excesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VI) Respostas do Questionário 
1. Escrever a equação da reação de obtenção da aspirina. 
 
C7H6O3 (s) + C4H6O3(l) ------------------------ C2H4O2 (l) + C9H8O4 (s) 
(ácido salicílico) (anidrido acético) (ácido acético) ( ácido acetilsalicílico; Aspirina®) 
Trata-se de uma reação resumida da aspirina, pois não foram colocadas as etapas de substituição 
do OH- no fenol, formação do grupo acetila e desprotonação. A reação está representada na 
fórmula molecular e não estrutural dos compostos. 
 
2. Que tipo de reação se verifica na obtenção da aspirina? 
Trata-se de uma reação de acetilação do ácido salicílico, que possui dois grupos funcionais: fenol 
e ácido carboxílico. Ela acontece em etapas, primeiramente uma substituição nucleofílica do 
grupo OH- do fenol sobre o carbono do grupo carbonila (C=O) do anidrido acético, seguido de 
eliminação de ácido acético, que é o subproduto da reação. 
 
3. Qual a finalidade da adição de ácido sulfúrico concentrado? 
O ácido sulfúrico concentrado tem a finalidade na reação de catalisador, ou seja, não participa da 
reação, mas diminui a energia de ativação, acelerando a reação. 
 
4. Se fosse feita a determinação do ponto de fusão do produto obtido em laboratório, você 
esperaria um valor real? 
Não, pois ao longo do processo o produto pode ter recebido impurezas, que ao se aglutinar 
alteram o ponto de fusão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
H2SO4 (l) 
 
 
VII) Bibliografia consultada 
ATKINS, P. JONES, L. Princípios de Química, questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. F72,F85,F37. 
 
BARREIRO,E.; BOLZANI,V; VIEGAS JR. V.D. Os Produtos Naturais E A Química Medicinal 
Moderna. São Paulo e Rio de Janeiro, Revista Química Nova:. 2006. 328p. 
Em: < http://quimicanova.sbq.org.br/imagebank/pdf/Vol29No2_326_24-DV04373.pdf> 
Acesso em 08 de setembro de 2017. 
 
BOYD,R.; MORRISON,R. Química Orgânica. 6 ed. Lisboa. Fundação Calouste Goulbekian, 
2011. 38-41p; 829-833p . 
 
FRANCO,M.; OLIVEIRA,M. Solubilidade do ácido salicílico em misturas hidro-alcoólicas. 
Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Química. Conference Paper -
Segundo Congresso de Química Analítica. 2015. 
Em:<https://www.researchgate.net/publication/273770008_Solubilidade_do_acido_salicilico_em 
misturas_hidro-alcoolicas> 
Acesso em 08 de setembro de 2017. 
 
LIRA,J.C. Síntese Orgânica. 
Em: < http://www.infoescola.com/quimica/sintese-organica/> 
Acesso em 08 de setembro de 2017. 
 
LOPES,ROM. Aspirina: aspectos culturais, históricos e científicos. Universidade De Brasília - 
Instituto De Química. Brasília 2011. 
Em<http://bdm.unb.br/bitstream/10483/4095/2/2011_RicardoOliveiraMonteiroLopes.pdf> 
Acesso em 08 de setembro de 2017. 
 
Nomenclatura e Grupos Funcionais 
Em <https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/563568428750031/Nomenclatura.pdf> 
Acesso em 08 de setembro de 2017.