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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I- IC 357 Professores: Rosane Nora e Marco Edilson SÍNTESE DA ACETANILIDA 1. INTRODUÇÃO: Reação de Substituição Nucleofílica Acílica A acetilação de uma amina é uma reação ácido-base típica de Lewis, no qual o grupo amino básico efetua um ataque nucleofílico sobre o carbono carbonílico que é o centro ácido. A reação, em geral, transcorre muito rapidamente com cloreto de ácido, mais lentamente com anidrido de ácido e ainda mais lentamente ainda com ácidos. Neste último, para que a reação ocorra é necessário temperatura elevada. Por exemplo, a fabricação industrial da acetanilida é conduzida aquecendo uma mistura de anilina e ácido acético durante um período de 6-8 horas1. Utilizando anidrido acético e ácido acético a reação com as aminas ocorrem com velocidade razoável e com bons rendimentos a temperatura ambiente. A preparação da acetanilida pode ser feita com diferentes condições reacionais2 para otimizar métodos de síntese com o máximo de conversão e seletividade e com geração de um mínimo de subprodutos e rejeitos, uma aplicação do conceito de “Química Verde”, na minimização do custo e impacto ambiental 3. Segurança no laboratório: A indicação de Risco e Segurança para os reagentes e solventes usados na prática: - Anidrido acético – irritante e corrosivo - Ácido acético glacial - irritante - Anilina - tóxico - Ácido clorídrico – corrosivo - Acetanilida – nocivo por ingestão 2. PARTE EXPERIMENTAL NH2 + O O O N O H CH3CO2H+ anidrido acético acetanilida ácido acéticoanilina PM= 93,13g/mol PM = 102,09g/mol PM = 135,17g/mol PM =60,05g/mol d = 1,02 g/mL d= 1,08g/mL p.f = 114-1150C d- 1,049g/m L CH3CO2H Em um erlenmeyer de 150 mL colocar 4,0 mL de ácido acético glacial e depois 3,5 mL ( 3,57g, 0,038 mols) de anilina, com agitação constante. Adicionar então, 5,0 mL (4,32g, 0,042mols) de anidrido acético, em três porções de aproximadamente 1,5 mL cada, mantendo a agitação constante. A reação se processa rapidamente. Deixar a mistura reacional em repouso por 10 2 minutos. A seguir adicionar à esta mistura reacional 60 mL de água destilada fria. Ocorrerá formação de um precipitado. Resfriar a mistura reacional em banho de gelo e filtrar em funil de Büchner sob vácuo. Lavar os cristais com água gelada para remoção de reagentes residuais ou produtos secundários da reação, solúveis em água e/ou possíveis de serem eliminados na filtração. Três porções de aproximadamente 10 mL de água gelada são suficientes. Deixar o produto secar. Recristalização: Em um erlenmeyer de 250 mL aqueça 100 mL de água destilada. E um becher coloque a acetanilida a ser recristalizada. Adicione, aos poucos, a água quente sobre a acetanilida até que esta seja totalmente dissolvida (use a menor quantidade de água possível). Adicionar carvão ativo (~ 2% em peso) se for necessário (não adicione o carvão ativo à solução em ebulição), ferva por alguns minutos e filtre a solução quente através de papel filtro. Resfriar para permitir a formação de cristais. Filtrar novamente em funil de Büchner, secar ao ar ou em estufa a 50 ºC. Pesar para determinar o rendimento bruto. Determinar o ponto de fusão (113 - 115 °C). 3. TESTE DE CONFIRMAÇÃO: Fazer o teste usando dois tubos de ensaio: no primeiro colocar alguns cristais de acetanilida sintetizada e no segundo algumas gotas de anilina. Adicionar a cada tubo 1 mL de solução aquosa de HCl a 20% (v/v). Observar. 4. QUESTÕES 1. Que tipo de reação ocorre na síntese da acetanilida? Escreva o mecanismo da reação. 2. Sugira um outro método de síntese da acetanilida. 3. Por que a anilina é solúvel em HCl e a acetanilida não? 4. Que características deve apresentar um solvente para ser utilizado em recristalização? 5. O ponto de fusão pode ser utilizado como critério de pureza para uma amostra? Explique. Referências: 1. Brewster, R.Q.,Vanderwerf, C.A., McEwen. Curso Practico de Quimica Organica Ed. Alhambra 1976. p.191. 2. Dias, A. G.; da Costa, M. A. e Guimarães, P. I C. Guia Prático de Química Orgânica. Vol.II: Síntese Orgânica – Executando experimentos. Ed. Interciências, RJ, 2008. 3. Prado, A.G.S. “Química verde, os Desafios da Química do Novo Milênio” Quim. Nova 5, 2003.
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