Síntese e Purificação do Ácido Acetilsalicílico

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS LAGES
DEPARTAMENTO DE AMBIENTE E SAÚDE
CURSO TÉCNICO EM ANÁLISES QUÍMICAS
UNIDADE CURRICULAR: Química Orgânica
MÓDULO Il
SÍNTESE E PURIFICAÇÃO DO ÁCIDO ACETILSALICÍLICO (AAS)
Alunos: Mara Carla Camargo, Stephanie Chaves, Vinicius Santana. 
Prof. Samuel Hammes Clasen
LAGES, 2017.
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO	3
2.OBJETIVOS	4
3 METODOLOGIA EXPERIMENTAL	4
3.1 Reagente e Materiais	5
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO	6
	
1.INTRODUÇÃO
O ácido acetilsalicílico é um dos fármacos mundialmente conhecidos e tem uma produção em larga escala, sendo um dos medicamentos mais consumidos anualmente. Também conhecido como AAS o Ácido Acetilsalicílico pertence ao grupo dos anti inflamatórios não esteroides, utilizado como anti inflamatório, antipirético, mas principalmente como analgésico. O AAS é a base do medicamento aspirina, bastante presente em nosso cotidiano e um dos medicamentos mais consumidos e mais conhecidos no mundo, comercializado desde 1899. O princípio ativo da casca, a salicina ou ácido salicílico (do nome latino do salgueiro Salix alba) foi isolado na sua forma cristalina em 1828 pelo farmacêutico francês Henri Leroux, e Raffaele Piria, químico italiano, enquanto que o AAS foi desenvolvido na Alemanha em 1897 por Felix Hoffmann, um pesquisador das indústrias Bayer. Este fármaco de estrutura relativamente simples atua no corpo humano como um poderoso analgésico (alivia a dor), antipirético (reduz a febre) e anti-inflamatório. Tem sido empregado também na prevenção de problemas cardiovasculares, devido à sua ação vasodilatadora. Um comprimido de aspirina é composto de aproximadamente 500 mg de ácido acetilsalicílico. 
No processo de síntese do AAS o ácido salicílico é tratado com anidrido acético em presença de ácido sulfúrico que atua como catalisador, tornando a reação de esterificação mais rápida e prática do ponto de vista comercial.. O ácido salicílico é um composto aromático bifuncional por apresentar dois grupos funcionais (fenol e ácido carboxílico) e apesar de apresentar propriedades medicinais similares ao do AAS seu uso para fins farmacêuticos é severamente restrito, devido a seus efeitos colaterais. A reação de acetilação do ácido salicílico ocorre através do ataque nucleofílico do grupo -OH fenólico sobre o carbono carbonílico do anidrido acético , seguido de eliminação de ácido acético, formado como um subproduto da reação. 
Por se tratar de um composto cristalino impuro, após a síntese é necessário que haja um processo de purificação do sólido obtido, que se dará através da técnica de cristalização, geralmente com o uso de um solvente ou mistura de solventes e baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir entre um composto cristalino e as impurezas presentes no produto da reação.
2.OBJETIVOS
· Sintetizar ácido Acetilsalicílico através da reação de acetilação do ácido salicílico;
· Purificar o produto bruto através da técnica de recristalização;
· Testar quantitativamente a pureza do produto;
· Determinar o ponto de fusão;
· Calcular rendimento percentual.
3 METODOLOGIA EXPERIMENTAL
3.1 Reagente e Materiais
	
	Qtde
	
	Qtde
	anidrido Acético
	5 ml
	Proveta 50 e 100 ml
	 1
	Ácido salicílico
	3 g
	Becker 125 ml
	1
	Ácido Sulfúrico
	5 gt
	Banho termostático
	-
	Acetato de Etila
	3-5 ml
	Fenol
	3-5 gt
	Etanol
	5-10 ml
	Funil de buchner
	1
	acetona
	 3-5 ml
	
	
	Banho de gelo
	-
	Erlenmeyer 250 mL
	2
	Tubo de ensaio
	1
	termômetro
	1
	Bastão de vidro
	1
	Sol. Alcoólica de cloreto Férrico
	3-5 gt
 
3.2 Procedimento Experimental
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi pesado 4g de ácido salicílico e adicionados 22 ml de anidrido acético que representa 23,76 g de anidrido acético. O catalisador da reação foi o ácido sulfúrico com presença de 15 gotas, toda a solução colocada em um balão de 100ml. Essa solução foi aquecida a 55°C, quando resfriado formou-se cristais e quando pesado a massa obtida foi de 1,6141 g. Logo após foi determinado o ponto de fusão do produto obtido e 160°C foi o valor encontrado. Após a purificação foi pesado novamente o produto e a massa encontrada foi de 0,7265 g e novamente mantido em repouso foi determinado o ponto de fusão de 163,7°C. 
Cálculo do rendimento da síntese de aspirina.
O cálculo do rendimento deve ser feito em relação ao ácido salicílico, já que esse foi o reagente limitante da reação.
1 mol de ác. salicílico (C7H6O3) 1 mol de ác.acetilsalicílico (C9H8O4)
138,1207 g 180,1574 g
4 g x
X = 5.22g (rendimento de 100%)
5.22 g 100%
1,61 g Rendimento 
Rendimento = 30,84%
Esse rendimento obtido é em relação a massa obtida do ácido acetilsalicílico bruto, e observando pelo ponto de fusão que comparado ao que traz a literatura são bastante diferentes, mostrando que pode haver presença de impurezas no composto obtido.
O cálculo do rendimento apresentado a seguir foi feito em relação ao ácido salicílico, já que esse foi o reagente limitante da reação. A massa utilizada para o cálculo é a massa obtida após a purificação do ácido acetilsalicílico.
1 mol de ác. salicílico (C7H6O3) 1 mol de ác.acetilsalicílico (C9H8O4)
138,1207 g 180,1574 g
4 g x
X = 5.22g (rendimento de 100%)
5.22 g 100%
0,7265 g Rendimento 
Rendimento = 13.9%
4.1 QUESTIONÁRIO
1. Proponha outros reagentes para sintetizar a aspirina e outros solventes que poderiam ser utilizados na sua purificação.
Resposta: Neste caso, pode-se realizar a acetilação do ácido salicílico, que pode ser feita em cloreto de etanoíla( haleto de ácido), em vez de anidrido acético. 
2- Qual é o mecanismo da reação entre o ácido salicílico e o anidrido acético, em meio ácido? Resposta:
3- O H+ atua, na reação de preparação do AAS, como um reagente ou como um catalisador? Justifique sua resposta: 
Resposta: Ele atua como catalisador, pois acelera a reação diminuindo a energia de ativação da mesma, e não é consumido durante o processo, pois é liberado ao final da reação. Sem o H+ a reação iria acontecer muito lentamente.
4- Qual é a função do "trap" (kitasato) no aparato para filtração a vácuo?
 Resposta: Ele funciona como uma armadilha( dispersão), para evitar que o solvente contamine a bomba.
5- Qual o reagente limitante usado nesta experiência? Justifique calculando o número de moles de cada reagente.
 Resposta: O reagente limitante é o ácido salicílico. 
 
 
 = 
 
Considerando a reação acima entre ácido salicílico e anidrido acético é possível perceber que no balanço estequiométrico 1 mol de ácido reage com um mol de Anidrido acético, logo 0,029 mol de ácido deveria reagir com 0,029 mol de anidrido, o que não acontece, já que o anidrido tem 0,23 mol caracterizando esse reagente como reagente em excesso e o ácido salicílico como reagente que limita a reação.
6- Ao purificar um composto por recristalização, é aconselhável esfriar a solução lenta ou rapidamente? Explique. Cite outra(s) técnica(s) utilizadas para iniciar a formação de cristais. 
Resposta: O resfriamento, durante o processo de recristalização deve ser feito lentamente para que se permita a disposição das moléculas em retículos cristalinos, com formação de cristais grandes e puros. Outras técnicas para iniciar a formação de cristais são: adição de solvente em que a substância é pouco solúvel e adição de gérmen de cristalização, que é um pequeno cristal da substância que se deseja cristalizar. 
7- Por quê é recomendável utilizar apenas uma quantidade mínima de solvente na etapa de recristalização e quais critérios deverão ser levados em consideração para que um solvente possaser empregado neste processo?
Resposta: É recomendável utilizar apenas uma quantidade mínima de reagente porque caso a recristalização não ocorra é possível ir adicionando quantidades pequenas de solvente, garantindo uma solução saturada, que nesse caso por influência da temperatura foi feito a quente provocando a quebra das ligações com as impurezas, garantindo maior quantidade cristais dissolvidos na solução livres de impurezas. O solvente selecionado para a recristalização deve:
· Possibilitar uma fácil dissolução da substância a altas temperaturas; 
· Proporcionar pouca solubilidade da substância a baixas temperaturas;
· Ser quimicamente inerte, ou seja, não deve reagir com a substância; 
· Possuir um ponto de ebulição relativamente baixo, permitindo que possa ser facilmente removido da substância recristalizada; 
· E, deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância.
8- Na etapa de filtração a vácuo, os cristais formados são lavados com água gelada. Por quê? 
Resposta: O ácido acetilsalicílico é solúvel em etanol e em água quente, mas pouco em água fria, por isso se deve fazer as lavagens dos cristais em água fria, caso contrário, ocorrerá uma solubilização dos mesmos. Acetato de etila e ou acetona, pois não dissolvem o AAS, pode ser utilizado.
9- Três alunos (João, Maria e Ana) formavam uma equipe, na preparação do AAS. Um deles derrubou, acidentalmente, grande quantidade de ácido sulfúrico concentrado no chão do laboratório. Cada um dos três teve uma idéia para resolver o problema: - João sugeriu que jogassem água sobre o ácido; - Maria achou que, para a neutralização do ácido, nada melhor do que se jogar uma solução concentrada de NaOH; - Ana achou conveniente se jogar bicarbonato de sódio em pó sobre o ácido. Qual dos procedimentos seria o mais correto? Explique detalhadamente: 
Resposta: O procedimento mais correto seria o da Ana, pois ao jogar bicarbonato de sódio em pó sobre o ácido ocorre neutralização do mesmo. A neutralização com NaOH não é apropriada, pois é exotérmica. A adição de água ao ácido é um processo exotérmico. Se adicionarmos água sobre o ácido pode ocorrer uma projeção dos mesmos.
10- O ácido salicílico, quando tratado com excesso de metanol em meio ácido, forma o salicilato de metila (óleo de Wintergreen). Mostre como esta reação ocorre: 
Resposta: Reação ocorre através do processo de substituição nucleofílica no ácido salicílico e metanol:
11- Os compostos descritos a seguir possuem propriedades analgésicas e antipiréticas semelhantes às da aspirina. Proponha reações para sua síntese: a) Salicilato de sódio.
Resposta: Pode ser preparado do fenolato de sódio e dióxido de carbono sob alta temperatura e pressão.
b) Salicilamida.
 Resposta: 
 c) Salicilato de fenila
Resposta: Esterificação de ácido salicílico com fenol sintetiza o salicilato de fenila. 
12- Justifique o fato do analgésico comercial Aspirina ser mais solúvel em água do que o ácido acetilsalicílico: 
Resposta: O ácido acetilsalicílico tem uma parte da molécula polar e outra apolar, a aspirina é mais polar que o ácido acetilsalicílico, portanto a aspirina se solubiliza melhor em água do que o ácido. Seguindo a ideia de que semelhante dissolve semelhante, logo quem é mais polar se dissolve melhor em água que é uma substância polar. O ácido acetilsalicílico é bastante solúvel em etanol que se comporta como substância anfipática.
13- Pesquise sobre a ação farmacológica do ácido acetilsalicílico e seus efeitos colaterais.
Resposta: O ASS pertence ao grupo dos fármacos antiinflamatórios não- esteróides com propriedades analgésica, antipirética, antiinflamatória. Seu mecanismo de ação baseia- se na inibição irreversível da enzima ciclooxigenase, envolvida na síntese da prostaglandina no hipotálamo. Seu maior efeito colateral é a agressão ao trato gastrointestinal. O AAS pode provocar irritação da mucosa gástrica e sangramento digestivo, sobretudo em dose alta e tratamento prolongado.Poucos comuns que ocorre é asma, rinite, e outras manifestações cutâneas. 
6. CONCLUSÃO
Através da reação de acetilação do ácido salicílico sintetizou-se o ácido acetilsalicílico (AAS), um medicamento conhecido e amplamente utilizado no mundo inteiro. Com o uso da técnica de recristalização foi possível fazer a purificação do produto obtido através da reação de acetilação do ácido salicílico, comprovando que o solvente orgânico utilizado para a purificação se adequa aos requisitos para um bom solvente.
A partir dos experimentos, da síntese e da purificação do AAS se analisou quantitativamente a pureza do produto e se determinou seu ponto de fusão. O ponto de fusão teve diferença significativa com o apresentado pela literatura, mostrando que o produto obtido poderia ter impurezas ou que a determinação do PF não foi realizada corretamente, também se pode considerar que a etapa de purificação não tenha sido eficiente. 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS