Relatório de Síntese do Corante Vermelho de Monolite final

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Relatório de Síntese do Corante Vermelho de Monolite. 
Por 
Elisa Venâncio, Milena Medeiros e Thamiris Cavalcante. 
 
 
 
 
 
Apresentada aos professores Anne Caroline e Fernando Bezerra, 
na disciplina de orgânica experimental II, 
turma 2015-2. 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro/RJ 
Realengo/ 2º semestre de 2015. 
Campus Realengo 
 
Graduação em Farmácia 
1. Objetivo 
Através de substituições nucleofílicas e eletrofílicas obter p-nitroanilina e por 
fim um corante chamado vermelho de monolite. 
2. Introdução 
Substâncias de coloração intensa que têm origem natural ou sintética, 
utilizados para tingir ou pintar materiais são conhecidos como corantes. Estes são 
aplicados principalmente nas indústrias têxtis, porém também são utilizados nas 
indústrias de alimentos, cosméticos, papel, tintas e plásticos. Dentre os corantes, os 
derivados de anilina possuem características distintas, pois estas ficam retidas no 
material por adsorção, dissolução, retenção mecânica ou por ligações químicas 
iônicas ou covalentes. 
A acetanilida é um sólido branco, com cristais em ponta de agulhas 
ortorrômbicas. É solúvel em acetona, água quente, benzeno, clorofórmio, etanol e 
éter etílico. Apresenta aplicações na fabricação de medicamentos e tintas, como 
intermediário químico, além de ser utilizado como estabilizador do peróxido de 
hidrogênio e como aditivo para vernizes. É uma reação de acilação. (Dias, 2008) 
Este composto era usado como medicamento, antipirético e analgésico, no final do 
século 19, pelos alemães, ele foi empregado para substituir o uso da morfina. 
Atualmente, não é utilizado porque foi descoberto seu efeito hepatotóxico, então 
substituído por seus derivados saliciados, como: aspirina e paracetamol. 
A p-nitroacetanilida é um sólido amarelo cristalino pouco solúvel em água, 
solúvel em etanol e éter etílico. É empregado como intermediário químico na 
preparação de outros compostos orgânicos. É uma reação de nitração. (Mano, 
2010), (Dias, 2008) 
A p-nitroanilina, composto amarelo intenso, de fórmula . Substância 
normalmente usada como um intermediário na síntese de corantes, oxidantes, 
fármacos em veterinária, em gasolina (como um inibidor da formação de gomas) e 
como um inibidor de corrosão. (Solomons et al, 2005) 
 O grupo N=N é chamado de grupamento azo. Muitos dos derivados mais 
estáveis contêm duas ou mais arilas devido ao deslocamento de elétrons. É por 
causa desse deslocamento que muitos azo-compostos possuem sua coloração 
típica, sendo, então, usados como tinturas. Os corantes azo constituem a classe 
mais importante de substâncias que promovem cor. Os corantes são solúveis no 
meio em que vão ser utilizados, já o pigmento é geralmente insolúvel(partícula sólida 
colorida). Dentre os azocompostos (-N=N-), existem os alifáticos, que quando 
aquecidos podem formar iniciadores de polímeros, e os aromáticos, que são os 
azocorantes, estáveis, como o alaranjado de metila e o vermelho de monolite. 
O vermelho de monolite ou 1(-pnitrofenilazo)2-naftol é um corante vermelho 
intenso. É pouco solúvel em água, benzeno e clorofórmio, mas solúvel em etanol e 
ácido acético glacial. Seu desenvolvimento está associado ao auge de corantes, 
sendo empregado como pigmento de tecidos, ou corantes para polímeros, lápis de 
cor e papéis. É uma reação de acoplamento. (Dias, 2008) 
 
3. Materiais e reagentes 
 Síntese da acetanilida 
o Materiais: 
 Bécher de 250 mL; 
 Erlnmeyer de 125 mL; 
 Frasco Kitassato; 
 Funil Analítico; 
 Funil de Bunchner; 
 Papel de filtro qualitativo; 
 Placa de agitação e aquecimento; 
 Proveta de 25 mL; 
 Tubo de ensaio; 
 Bastão de vidro; 
 
o Reagentes e soluções: 
 Acetato de sódio anidro; 
 Ácido acético glacial P.A. 
 Anidrido Acético P.A.; 
 Anilina P.A. 
 
 Síntese da p-Nitroacetanilida 
o Materiais: 
 1 Becher de 100 mL; 
 1 Becher de 250 mL; 
 2 pipetas graduadas de 5 mL; 
 1 pipeta graduada de 10 mL; 
 1 Erlenmeyer de 250 mL; 
 1 grau de porcelana; 
 Bastão de vidro; 
 2 provetas de 20 mL; 
 1 funil de Bunchner; 
 Papel de filtro qualitativo; 
 1 termômetro; 
 Papel de tornassol vermelho. 
 
o Reagentes e soluções: 
 Acetanilida; 
 Ácido acético glacial P.A; 
 Ácido sulfúrico; 
 Ácido nítrico. 
 
 Síntese da p-Nitroanilina 
o Materiais: 
 Béquer de 200 mL; 
 Funil de Buchner; 
 Papel de filtro; 
 Kitasato; 
 Vidro de relógio; 
 Erlenmeyer de 250 mL; 
 Balão de fundo redondo de 250 mL; 
 Aparelhagem para Refluxo; 
 Manta de aquecimento. 
 
o Reagentes: 
 Água destilada; 
 Ácido sulfúrico 70%; 
 Hidróxido de sódio; 
 p-Nitroacetanilida. 
 
 Síntese do Vermelho Monolite 
o Materiais: 
 1 Becher de 50 mL; 
 1 Becher de 250 mL; 
 Bastão de vidro; 
 Placa de Petri; 
 Chapa de aquecimento; 
 Termômetro; 
 Funil de decantação; 
 Papel de filtro qualitativo; 
 Frasco de Kitasso. 
 
o Reagentes: 
 Ácido clorídrico; 
 Água destilada; 
 Etanol; 
 Nitrito de sódio; 
 P-nitroanilina. 
 
 
 
 
 
 
 
4. Procedimento 
 
 Síntese da Acetanilida 
Para síntese da acetanilida utilizou-se os seguintes regentes: anilina e 
anidrido acético. É processado da seguinte forma: é preparada uma solução tempão 
num béquer de 250 ml, está solução contendo 1,4g de acetato de sódio e 5 ml de 
ácido acético glacial. Então é adicionado lentamente sob agitação, 5 ml de anilina e 
6 ml de anidrido acético, após isto é acrescentado 100 ml de água gelada e é feito 
um resfriamento em banho de gelo. Então é filtrada em funil de Buchner a 
acetanilida bruta. 
Para purificação da acetanilida bruta é preparada 100 ml de solução (1:1) 
contendo etanol 90% PA e água purificada. Está sendo aquecida até a ebulição, 
recristalizada e por fim filtrada em funil de Buchner. Este então é caracterizado 
fazendo o ponto de fusão do produto obtido e comparando-o com o da literatura. 
 Síntese da p-Nitroacetanilida 
Na síntese de p_nitroacetanilida empregou-se os seguintes reagentes: 
acetanilida e mistura sulfonítrica. 
 Prepara-se a mistura sulfonítrica em um Becker de 100 ml, este em banho de 
gelo, contendo 3,8ml de ácido nítrico concentrando e 2,3ml de ácido sulfúrico 6g de 
acetanilida e 9 ml de ácido acético, então é solubilizado com a ajuda de um bastão 
de vidro. Está suspensão é posta em banho de gelo e então adicionado 19 ml de 
ácido sulfúrico concentrado e acompanhado sempre a sua temperatura, com o 
auxílio de um termômetro, manter em resfriamento até que atinja temperaturas entre 
0°-2°C, com este resultado adiciona-se a solução sulfonítrica, e observa a 
temperatura até ao máximo de 10°C. Após está última adição, é mantido em 
repouso por 30 minutos, isto em temperatura ambiente. Após isto, o material foi 
vertido a um Becker de 250 ml contendo 125 ml de água gelada e deixa-se em 
banho de gelo por 10 minutos e observando-se o aparecimento de cristais que serão 
filtrados purificados. 
Para purificação, recristaliza-se com água e filtrado em funil de buchner e a 
amostra foi posta a secagem ao ar por uma semana. Após isto feito uma pesagem 
da p-nitroacetanilida e comparado o seu ponto de fusão com o encontrado na 
literatura. 
 Síntese da p-nitroanilina 
Primeiramente, em um balão de fundo redondo, colocou-se 2,47g de p-
nitroacetanilida e 13,17 ml de H2SO4 70%, utilizando resfriamento externo. 
Posteriormente, a mistura passou pelo refluxo durante um período de 20 minutos; 
em seguida, a mesma foi vertida sobre 50 ml de água fria e o balão foi lavado comtrês porções de 25 mL. Depois a p-nitroanilina foi precipitada com a adição de 
hidróxido de sódio 40%, com o auxílio do agitador. Para verificar o pH, colocou-se 
uma gota da solução no papel de tornassol e o resultado obtido foi a coloração azul, 
indicando pH alcalino. Após esse processo, a solução foi resfriada e filtrou-se o 
precipitado amarelo no funil de Buchner. A p-nitroanilina foi recristalizada e 
colocada numa placa de petri. 
Para purificação de p-nitroalnilina utilizou-se como solvente o etanol, e foi feito 
um processo de recristalização. Após a filtração no funil de buchner, a p-nitroanilina 
purificada foi deixada secando ao ar. 
 Síntese do vermelho monolite 
Obtenção do cloreto de p-nitrobenzenodiazônio (cloridrato de p-nitroanilina) 
Num bėcher de 250mL colocou-se 1,75g de p-nitroanilina, 3,8mL de água 
purificada e 3,7ml de ácido clorídrico concentrado. Estes foram misturados até a 
dissolução completa; em seguida, foi adicionado 20g de gelo para resfriar a mistura. 
Ao atingir a temperatura na faixa entre 0-5 °C. Adiciona-se então a solução de 0,9g 
de nitrito de sódio dissolvidos 2 ml de água gelada. Após esta mistura aguardar em 
repouso por 10m minutos, e a solução estando em repouso. Para confirmar a 
diazotação, verificou-se a cor azul intensa no papel amido iodetado. Após o 
resultado de confirmação, filtrou-se em filtro de buchner. 
Vermelho de monolite 
Dissolveu-se 1,8g de 2-naftol em 50 mL de etanol, esfriou-se entre 0°-5°C. 
Estão transferiu-se para um funil de adição, e gotejou-se lentamente a solução no 
composto sintetizado na primeira etapa ( sal de diazônico). Mantendo a temperatura 
até 5°C. 
Obteve-se uma solução vermelha intensa, que foi filtrada no funil e buchner e 
posta a secagem ao ar. E não realizou-se o ponto de fusão para a comparação com 
o da literatura. 
 
5. Resultados e Discussão 
a) Síntese de Acetanilida 
 
Nesta etapa ocorre uma acilação da amina. E ocorre quando o carbono da 
carbonila (que tem caráter positivo) do anidro acético. Faz-se isto a fim de proteger o 
grupamento amina, pois ela pode sofre ataque do grupo nitro na próxima etapa. 
A função da mistura acetato de sódio anidro e ácido acético glacial é formar 
uma solução tampão, a qual faz com que o pH da solução não se altere muito. A 
função específica do HAc é acidificar o meio, favorecendo assim a forma protonada 
da anilina, favorecendo a reação. A função especifica do Acetato de Sódio é 
aumentar a polaridade do meio aquoso prejudicando a solubilidade da Acetanilida 
que é apolar, melhorando a formação dos cristais do produto desejado. 
Por fim tem-se acetanilida e ácido acético, este ultimo deve ser eliminado na 
etapa de recristalização, a fim de obtermos um material puro. A recristalização 
baseia-se numa técnica diferença de solubilidade que pode existir entre um 
composto cristalino e as impurezas presentes no produto da reação. 
O ponto de fusão do material obtido é bastante próximo do encontrado na 
literatura, mostrando assim a pureza do material. 
 
Anilina Acetanilida 
1 mol 135 g 
0,05 mol X = 6,75 g 
6,75 g 100% 
3,05 g X= 45,18 % 
 *Os dados em vermelho são experimentais 
b) Síntese de p-nitroacetanilida 
Equação geral: 
 
Nesta etapa contamos coma nitração da acetanilida, o grupo nitro tem função 
de eletrófilo atacante. 
A mistura sulfonítrica funciona como formadora e doadora do grupo nitro. 
Esta reação depende de algumas estapas: 
1°Etapa: Formação do grupo nitro 
 
Na mistura sulfonitrica temos dois ácidos, sendo o ácido sulfúrico o mais forte. Este 
doa um H+ para o ácido nitríco, fazendo isto este ultimo libera água e forma o grupo 
nitro. 
 
 
 
2° Etapa: Grupo nitro atuando como eletrófilo na acetanilida. 
 
A acetanilida tem carga parcial negativa no anel de benzeno, nas posições 
orto e para. No entanto o ataque do eletrófilo acontece na posição para por causa do 
menor impedimento estéreo. 
 
O íon arênio (p-nitroacetanilida ainda protonada) doa seu H+ para o ácido 
sufurico, ainda desprotonado, este se regenera. Gerando como produto final a p-
nitroacetanilida e o ácido sulfúrico, este último será retirado na etapa de purificação 
por recristalização. 
A caracterização por ponto de fusão mostrou que o produto obtido estava 
puro. 
 
 
Acetanilida 
p-
nitroacetanilida 
1 mol 180 g 
0,02 mol X= 3,6 g 
3,6g 100 % 
0,6 g X=16,6% 
*Os dados em vermelho são experimentais 
c) Síntese de p-nitroacetanilina 
 
 
 
Esta reação acontece por hidrolise, e segue da seguinte forma: à reação na 
qual a água efetua uma dupla decomposição em um composto, indo a um átomo de 
hidrogênio para um dos produtos e o grupo OH para o outro. E como a carbonila é 
ativada, o oxigênio torna-se positivo, facilitando o ataque do nucleófilo. 
Para esta prática, foi preciso utilizar p-nitroacetanilida já pronta em 
laboratório, pois a prática anterior teve baixo rendimento, e precisávamos de 4,5 g 
de p-nitroacetanilida. Para fazer a re-suspensão com a solução de ácido sulfúrico a 
70% e refluxar. 
O refluxo é utilizado para otimizar a reação, no caso, a hidrólise, que seria 
uma reação de 1 hora, para uma reação de apenas 40 minutos. 
Produto final obtido até esta etapa ser a p-nitroanilina ionizada e solúvel, por 
isso a precipitação com NaOH é utilizada. E para ser verificada a presença do 
composto, é realizada a demonstração no papel de tornassol, que com o meio 
básico. 
Com análise de ponto de fusão obtemos um material puro, no entanto com 
baixo rendimento. 
p-nitroacetanilida p-ntroanilina 
1 mol 126 g 
0,013 mol X=1,63 g 
1,63 g 100% 
0,538 g X= 33% 
*Os dados em vermelho são experimentais 
** Nesta reação foi necessário obtermos p-nitroacetanilida de outro grupo, pois na etapa 
anterior houve baixo rendimento. Crescentamos 1,87g ao nosso 0,6g. 
 
d) Síntese de vermelho de monolite 
 
 
Neste tipo de reação, o excesso de ácido é necessário, pois empede a 
formação do composto diazoaminado, pela reação de acoplamento do sal diazônico 
com a amina primária que ainda não está diazotada. E a forte acidez garante que a 
totalidade da amina permaneça em forma de sal durante a reação. O banho de gelo 
com sal.que diminui o ponto de fusão da água, é essencial para evitar a hidrólise do 
sal diazônico, com a formação de fenol. Também é imprescindível evitar o excesso 
de nitrito. Por isso, se dilui uma gota da mistura reacional sobre o papel de amido 
iodetado. O aparecimento imediato da coloração azul é o excesso de nitrito pela 
oxidação de iodeto a iodo. Nessa reação, o grupo –azo se liga na posição orto, pois 
em para possui impedimento estérico. Logo, sabe-se que há duas etapas para a 
síntese deste produto, na primeira, é formado o íon nitrônio (NO+) com a reação 
entre o ácido clorídrico e o nitrito de sódio, e o íon é atacado então pela amina 
aromática, originando o sal de diazônico, e na segunda etapa, é adicionado beta-
naftol em etanol, para que ocorra o acoplamento do sal de diazônio e a formação da 
coloração vermelha, o 1-(p-nitro-fenil-azo)2-naftol. 
Depois que a solução foi transferida para o funil de decantação e gotejada, 
logo de inicio foi observada a apresentação e precipitação da cor vermelha intensa. 
Nesta etapa necessitamos de p-nitroanilina de outro grupo, pois a nossa teve 
baixo rendimento, no entanto, o material acrescentado não estava purificado e como 
não tivemos como fazer ponto de fusão, não sabemos informar a pureza do material. 
Mas observa-se um material de cor vermelho intenso, como era esperado. Esta 
ultima reação foi o que teve maior rendimento. 
 
 
p-nitroanilina 
1-(p-nitro-fenil-azo)2-
naftol1 mol 292 g 
0,13 mol X= 37,92 g 
37,96 g 100% 
2,85 g X= 7,5% 
 *Os dados em vermelho são experimentais 
** Nesta reação foi necessário obtermos p-nitroacetanilina já pronta no laboratório, 
pois na etapa anterior houve baixo rendimento. 
 
Tabela com os dados dos produtos obtidos: 
 
Peso 
Ponto de 
Fusão da 
literatura 
Ponto de fusão 
experimental 
Rendimento 
Acetanilida 3,05 g 114,35° 114,1° 45,18% 
p-nitroacetanilida 0,60 g 213°-215° 210,3° 16,6% 
p-nitroanilina 0,538 g 147,7° (0,5) 147,8° 33% 
Vermelho de 
monolite 
2,85 g - - 7,5% 
 
6. Conclusão 
Após todos os procedimentos acima relatados terem sido realizados em aulas 
práticas, foi observado que todas as reações foram realizadas com êxito, atingindo o 
objetivo e tendo assim o produto final almejado. O processo de síntese e seus 
mecanismos no geral necessitam de cuidado e observação para que todos os 
procedimentos saiam como planejados e todos os produtos sejam obtidos com êxito. 
A síntese de azocorantes basicamente é dividida em duas etapas, diazotação e 
acoplamento. Depois das reações terem sido todas realizadas, foi verificado que fez-
se possível a síntese da p-nitroanilina a partir da p-nitroacetanilida, e desta, a reação 
para a formação do corante Vermelho de Monolite, dando a certeza de que o 
experimento foi realizado com sucesso. 
 
 
7. Referências Bibliográficas 
 
 Apostila de química orgânica II experimental; Prof. MSc Fernando de Oliveira 
Bezerra e Prof.a MSc Anne Caroline Candido Gomes; IFRJ, Realengo-RJ; 
 
 SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Organic Chemistry, 10ª Ed. 
Editora Whiley. 2011; 
 DIAS, A. G.: COSTA, M. A.; CANESSO, P.I. Guia Prático de Química 
Orgânica – Síntese Orgânica: Executando Experimentos, 1ª ed., Rio de 
Janeiro: Interciência. 2008. Vol. 2; 
 
 HANDBOOK CHEMISTRY AND PHISICS, 3rd edition.