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Universidade Federal do Paraná Setor de Ciências Exatas Departamento de Química Curso de Química Amanda Zanluca, Bruno Bernardi Aggio. CQ 128 Química Orgânica Experimental I 1. Resultados O método utilizado nesta prática é um dos mais comuns para a extração de óleos essenciais, prática muito utilizada na ecologia química. O principal constituinte do óleo de cravo é o eugenol, um composto aromático muito eficiente, pois apresenta efeitos anti-inflamatórios, anestésicos e cicatrizantes. O eugenol também está presente na canela, sassafrás e mirra. No caso do cravo-da-índia, do seu óleo essencial, cerca de 70 a 85% é eugenol. O cravo-da-índia seco, rende, em média, 15% de óleo essencial.1 A massa de óleo essencial extraída foi 0,108g. Utilizamos 5,022g de cravo-da-índia inteiro, que segundo a literatura encontrada1, nos renderia cerca de 0,753g de óleo (15%). Isso representa um rendimento de 14,34%. O baixo rendimento está associado a vários fatores: pesagem incorreta, má calibração da balança, perdas no processo de destilação, tempo de destilação insuficiente para extrair todo o óleo, perdas na extração, qualidade do cravo e época do ano, estado do cravo (alguns grupos fizeram com o cravo moído, nestes, espera-se um rendimento maior, pois há mais área de contato), entre outros fatores. 2. Questões 1) Qual o rendimento da extração? Já calculado em ‘resultados’: 14,34% 2) O eugenol é muito pouco solúvel em água, mas como se justifica a eficiência de sua extração na destilação a arraste a vapor? Para misturas imiscíveis de compostos orgânicos e água é empregada a destilação por arraste a vapor, pois o comportamento de misturas de líquidos imiscíveis é diferente do das soluções. Os componentes da mistura entram em ebulição em temperaturas menores que as do seu ponto de ebulição individual. Devido a esta propriedade compostos com alto ponto de ebulição podem ser destilados a temperaturas menores que 100° quando em mistura com água. A destilação por arraste a vapor é baseada no principio de que a pressão total de vapor de uma mistura de líquidos imiscíveis é igual à soma da pressão de vapor dos componentes puros individuais, a pressão total de vapor da mistura torna- 1 Mazzafera, Paulo. Efeito alelopático do extrato alcoólico do cravo-da-índia e eugenol. Revista Brasil. Bot., V.26, n.2, p.231-238, jun. 2003. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/rbb/v26n2/a11v26n2> se a pressão atmosférica e a mistura entra em ebulição numa temperatura menor que o ponto de fusão de qualquer um dos componentes.2 3) Qual a relação entre os compostos abaixo? Qual apresenta estereoquímica? Como transformar A em B? A B Os compostos A e B são isômeros de posição, pois diferem na posição da dupla- ligação. O composto B apresenta estereoquímica na dupla ligação, pois ela pode ser E ouZ. Encontramos duas maneiras de transformar A em B: A primeira, uma ozonólise: 2 Destilação por arraste a vapor. Disponível em: < http://pt.scribd.com/doc/55058860/Destilacao- por-arraste-de-vapor > A segunda, a partir de uma adição de HBr, devido a antiperiplanaridade, só resulta em um dos isômeros: 4) Interprete os espectros de RMN 1H, RMN 13C, espectrometria de massas e Infravermelho. Através do espectro de Infravermelho, nós podemos identificar os principais grupos funcionais presentes na estrutura. Identificamos a hidroxila pelas bandas fortes características de C-O em 1000- 1300, juntamente com a banda forte em 3100-3650. A pesar da banda ser muito fina para considerarmos um álcool, procurando na literatura outros espectros de infravermelho do eugenol, nós chegamos a conclusão que uma possível mudança na escala do gráfico tenha ocorrido, fazendo com que a banda ficasse estreita. Identificamos o éter pelas bandas fortes entre 1150-1080, e ele também pode estar associado as bandas que aparecem em 3000, pois nelas identificamos também os sinais do aromático substituído, que também é responsável pelas bandas em 1500. No espectro de massas, pode-se identificar partes da estrutura através dos picos de desmembramento. Nela observa-se o pico do íon molecular m/z = 164 [M+], confirmando como C10H12O2 a fórmula do eugenol. Para fenóis, é comum o pico de o íon molecular ser também o pico base, como é o caso do eugenol. Pelo pico em aproximadamente 150, através da diferença da massa entre o íon molecular, podemos dizer que é o desmembramento de um radical metila, que possui massa 15. O pico 75 indica, por diferença, um membro de massa aproximadamente 77, que pode ser o anel aromático (íon C6H5+). Como o espectro está em uma escala de difícil interpretação, esses foram os principais pontos que conseguimos encontrar. O pico maior, próximo de 4, nós associamos à metila ligada ao oxigênio, pois os hidrogênios da metila acoplam da mesma forma. Os picos que aparecem próximos de 7, são associados aos acoplamentos dos hidrogênios do anel aromático. Os picos em 6 estão associados ao acoplamento dos hidrogênios em relação ao hidrogênio da dupla ligação, que deve acoplar com outros 3 hidrogênios (os terminais e o do anterior à dupla), formando um quinteto. Os picos em 5 são associados aos acoplamentos dos hidrogênios terminais com os demais. O pico em 5,5 associamos ao acoplamento com o hidrogênio da hidroxila. Os picos em 3,5 associamos aos acoplamentos com o hidrogênio anterior a dupla ligação. O pico em 40, associamos ao C anterior à dupla ligação. (CH2) O pico em 60, associamos ao carbono da metila do éter. Os picos dos carbonos do anel aromático que não são substituídos, como também os picos da dulpa terminal aparecem ente 110 e 140. Os dois últimos picos são dos carbonos do anel aromático que possuem os substituintes hidroxila e éter. 5) Quais testes podem ser feitos para identificar os grupos funcionais hidroxila fenílica e ligação dupla? Utiliza-se Cloreto férrico (FeCl3) que possui uma coloração amarelada. Uma coloração violeta indicará a presença de hidroxilas fenólicas. Para a identificação de ligação dupla pode-se usar o teste com Br2/CCl4. As ligações duplas e triplas presentes, respectivamente, nos alquenos e alquinos são responsáveis por descorar a solução de bromo em tetracloreto de carbono, que é avermelhada. 3. Etapa Experimental Para a extração do Eugenol do cravo-da-índia, utilizou-se um método muito comum para extração de óleos essenciais: destilação por arraste a vapor. Em um balão de fundo redondo de 125 ml foi adicionado 5,022g de cravo- da-índia inteiro, e em seguida, 60 ml de água. Foi montada a aparelhagem de destilação simples. Figura 1: aparelhagem usual de destilação simples. Após obter 40 ml do destilado, encerrou-se o processo. O destilado foi transferido para um funil e extraído com 3 porções de 15 ml de diclorometano. Após a extração, foi dessecado com Sulfato de Sódio anidro, e deixado na capela para a evaporação do solvente. Após a evaporação do solvente, o óleo foi pesado. 4. Referências [1] Mazzafera, Paulo. Efeito alelopático do extrato alcoólico do cravo-da-índia e eugenol. Revista Brasil. Bot., V.26, n.2, p.231-238, jun. 2003. Disponível em <http://www.scielo.br/pdf/rbb/v26n2/a11v26n2> [2] Solomons, T. W. Graham; Fryhle, CraigB. Química Orgânica, vol. 1 e 2. 9 ed. LTC, 2009. 1. Resultados 2. Questões 3. Etapa Experimental 4. Referências
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