Exp05 - Relatório

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Síntese da Flavona.
Tarik Klain de Andrade – 8072474; Yuri de Freitas Baptiston – 8021401
	Universidade de São Paulo, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, QFL-0314
Objetivo
O experimento visava a síntese da flavona a partir da 2-hidroxi-acetofenona, empregando técnicas já assimiladas no decorrer do curso e, após a síntese, realizar a verificação da pureza do produto através de testes de ponto de fusão e colorimétricos.
Resultados Experimentais
	Composto
Obtido
	Massa
Recuperada
	Ponto de
Fusão
	2-Benzoíl-Acetofenona
	4,46g
	87~89,9 ºC
	2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano
	1,82g
	118~121,4 ºC
	Flavona
	0,67g
	95~96,1 ºC
Tabela 1 - Resultados experimentais dos procedimentos
	Composto
	Características Organolépticas
	2-Benzoíl-Acetofenona
	Pequenos cristais esbranquiçados.
	2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano
	Cristais levemente amarelados de fina espessura.
	Flavona
	Cristais nitidamente brancos com forma de agulha.
Tabela 2 - Características Organolépticas dos compostos
Rendimentos das etapas
Etapa 1: Preparação de 2-benzoíl-acetofenona:
Massa utilizada de 2-hidróxi-acetofenona: 2,75g (mm≈136g/mol) → 0,0202mols
Massa obtida de 2-benzoíl-acetofenona: 4,46g (mmol≈240g/mol) → 0,0186mols
A estequiometria da reação é de 1:1, logo temos:
Etapa 2: Preparação de 2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano:
Massa utilizada de 2-benzoíl-acetofenona: 3,92g (mmol≈240g/mol) → 0,0163mols
Massa obtida de 2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano: 1,82g (mmol≈240g/mol) → 0,0076mols
A estequiometria da reação é de 1:1, logo temos:
Etapa 3: Preparação da Flavona:
Massa utilizada de 2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano: 1,23g (mmol≈240g/mol) → 0,0051mols
Massa obtida de Flavona: 0,67g (mmol≈222g/mol) → 0,0030mols
A estequiometria da reação é de 1:1, logo temos:
Após a obtenção da Flavona, procederam-se para os testes colorimétricos: Teste do H2SO4 e Teste de Shinoda. No teste do H2SO4, houve precipitação, e no teste de Shinoda, a coloração da solução ficou fortemente avermelhada, quase rubra, ambos indicativos da presença da Flavona.
Discussão dos resultados
	Na primeira etapa, onde há a síntese da 2-benzoíl-acetofenona (fig. 1), o produto obtido fora despejado em gelo para que pudesse haver uma precipitação efetiva do mesmo, e as subsequentes adições de metanol e recristalização objetivavam a eliminação de impurezas do produto:
Figura 1 - Síntese da 2-Benzoíl-Acetofenona
	A função do tubo secante durante a reação é evitar ao máximo a presença de água na mistura, uma vez que o composto poderia ser hidrolisado a ácido benzoico, impedindo a formação do produto correto. Graças ao uso do mesmo, obteve-se um rendimento ótimo de 92%. A presença de piridina no meio reacional também é essencial para que as desprotonações necessárias ao processo possam ocorrer.
	Na segunda etapa, a reação intramolecular de transferência de substituinte apresenta um rendimento não muito apreciável graças ao equilíbrio ceto-enólico e a dificuldade de se reagir a referida carbonila. A mesma não ocorreria não fosse a presença da base e o aquecimento visando o deslocamento deste equilíbrio.
Figura 2 - Síntese do 2-Hidróxi-Dibenzoil-Metano
Por fim, a Síntese da Flavona é uma reação intramolecular de ciclização onde a hidroxila é protonada exaustivamente visando sua saída como água para posterior ciclização pelo ataque nucleofólico do oxigênio da segunda carbonila:
Figura 3 - Etapas da Síntese da Flavona
	O rendimento desta reação também não é muito alto, pois as condições para a conversão da hidroxila em água como grupo de partida são desfavoráveis.
Conclusões
Referências Bibliográficas
Myers R. L. The 100 Most Important Chemical Compounds: A Reference Guide. Nova Iorque. 2012. 
Palleros, Daniel R. Experimental Organic Chemistry. Nova Iorque: John Wiley & Sons. 2000.
PAVIA, D. LAMPMAN, L. G. M. & KRIZ, G. S. JR. Introduction to organic laboratory technique. W. B. Saunders Co. Philadelphia, 1976.
Online chemistry Database. Potassium Hydroxide. Disponível em: http://www.chemblink.com/. Acesso em 17/06/2013.
Anexo 1: Constantes Físico-Químicas
	Solventes
	Fórmula Molecular
	Massa Molar (g/mol)
	Ponto de Ebulição (ºC)
	Solubilidade em água
	Água
	H2O
	18
	100
	-
	Metanol
	CH3OH
	32,04
	65
	Miscível
	Etanol
	C2H5OH
	46,07
	78,4
	Miscível
	Reagentes
	Fórmula Molecular
	Massa Molar
	Ponto de Ebulição
	Solubilidade em água
	Piridina
	C5H5N
	79,1
	115,2
	Miscível
	Ácido Acético
	C2H4O2
	60,05
	118,1
	Miscível
	Ácido Clorídrico
	HCl
	36,46
	48
	72g/100ml
	Cloreto de Benzoíla
	C7H5OCl
	140,57
	197,2
	Insolúvel
	Hidróxido de Potássio
	KOH
	56,11
	1327
	112g/100ml
	2-Hidróxi-Acetofenona
	C8H8O2
	≈136
	
	Insolúvel
	Produtos
	Fórmula Molecular
	Massa Molar
	Ponto de Ebulição
	Solubilidade em água
	2-Benzoíl-Acetofenona
	C15H12O3
	≈240
	89~90
	
	2-Hidróxi-Dibenzoíl-Metano
	C15H12O3
	≈240
	117~121
	
	Flavona
	C15H10O2
	≈222
	94~97
	
Fontes: [1]; [2]; [4].
Anexo 2: Fluxograma Experimental
Anexo 3: Questões
1. Proponha um mecanismo para a reação de obtenção de 2-benzoíl-acetofenona.
2. Qual é a função da piridina nessa mesma reação? 
A piridina é uma base, ela retira o próton do 2-hidróxi-acetofenona e permite que o oxigênio negativo formado ataque o cloreto de benzoíla. Ou seja, a piridina atua como catalisador. Também é utilizada como solvente.
3. Ao final dessa etapa, qual é o objetivo de se verter o conteúdo reacional sobre HCl/gelo picado? Escreva as equações que representam os processos envolvidos nessa fase da síntese.
O conteúdo reacional é vertido sobre o gelo para garantir que todo o conteúdo formado esteja no estado sólido, já que a substância sintetizada apresenta baixo ponto de fusão e a reação é fortemente exotérmica.
O HCl é adicionado para nautralizar a basicidade do meio e solubilizar substâncias indesejadas.
4. Considerando seus conhecimentos quanto à reatividade do grupo carbonila e sobre o mecanismo 
dessa reação, você diria que se poderiam empregar reagentes alternativos ao cloreto de benzoíla 
na etapa de benzoilação da 2-benzoíl-acetofenona? Que influência deveria ter essa troca de um 
dos reagentes sobre o desenvolvimento da reação?
O reagente pode ser substituído por um outro, desde que o grupo de partida (no caso do cloreto de benzoíla, o grupo cloreto), seja substituído por outro grupo de partida que saia tão facilmente quanto o cloreto, para que a cinética da reação não sofra grandes alterações. Quanto pior for o grupo de partida, mais difícil será a assimilação do grupo benzoíla.
5. Proponha um mecanismo para o rearranjo que leva de 2-benzoíl-acetofenona a 2-hidróxi-dibenzoíl-metano.
6. No processo descrito em 5, qual é o papel exercido pela piridina? E qual é a ação do KOH? Que produtos se formam?
	A piridina é utilizada como solvente. O hidróxido de potássio é uma base forte que age na desprotonação o radical metila ligado à carbonila, gerando seu respectivo enolato que permite que o rearranjo aconteça, formando o 2-hidróxi-dibenzil-metano.
7. Por que se adiciona ácido acético à mistura reacional, ao final dessa etapa? Se necessário, escreva as equações que descrevem as reações envolvidas.
	O ácido acético protona o oxigênio negativo que é obtido durante o rearranjo da molécula, resultando nos cristais amarelados do produto.
8. Escreva o mecanismo para a etapa de obtenção da flavona, a partir de 2-hidróxi-dibenzoíl-metano.
9. Por que se adiciona ácido sulfúrico ao meio reacional?
Para ocorrer a protonação do grupo –OH, fazendo acontecer a eliminação da água. Para que isso ocorra é necessário um meio fortemente ácido, por isso é adicionado ácido sulfúrico.
10. Ao final da reação, por que se verte a mistura reacional sobre gelo picado?
Como na síntese do 2-benzoíl-acetofenona, a flavona também possui baixo ponto de fusão. Assim, como a reação é fortemente exotérmica, é necessário adicionar gelo para controlar a temperatura e garantir que a flavona vai estar sólida.
11. Escreva as equações que representam as reações envolvidas no teste para a caracterização da flavona através da Reação de Shinoda, também conhecidacomo Reação de Cianidina.