4 salicilato de metila

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ 
 
Centro de Ciências Exatas 
 Departamento de Química 
 Química Orgânica Experimental ll (3228) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Síntese do Salicilato de Metila 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acadêmicos: Amanda Vieira RA: 88855 
 
Larissa Santos RA: 90380 
 
Maria Gabriele Matos RA: 92987 
 
 
 
 
 
 
Maringá, 04 de outubro de 2017 
1.0 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
O experimento 4 tinha por finalidade a síntese do salicilato de metila, o 
qual pode ser obtido através da mistura de metanol e ácido salicílico em meio 
ácido. Para dar início a síntese, metanol, ácido salicílico e ácido sulfúrico foram 
colocados em um balão volumétrico de 50 mL juntamente com algumas pedras 
de porcelana, pois posteriormente o meio reacional foi submetido a refluxo. 
A obtenção do salicilato de metila fundamenta-se numa esterificação do 
ácido salicílico com metanol, a qual ocorre via mecanismo de substituição 
nucleofílica acílica (SNAc). Tem-se que através de uma esterificação, um ácido 
carboxílico combina-se com um álcool para dar origem a um estér, e de fato é o 
que ocorre na síntese do salicilato de metila. 
A utilização de ácido sulfúrico e refluxo são necessárias para que todas 
as etapas da SNAc sejam concluídas, visto que a síntese do salicilato de metila 
possuí uma alta energia de ativação. O ácido sulfúrico utilizado além de atuar 
como catalisador, diminuindo assim a energia de ativação, auxilia na 
concretização de algumas etapas da reação. A adoção do refluxo também está 
relacionada com a alta energia de ativação da reação, visto que fornece 
energia térmica para o meio, mas também possibilita que durante as condições 
drásticas de aquecimento, não transcorra a perda do material (reagentes 
utilizados e produto sendo formado). As pedras de porcelana foram 
adicionadas para que o aquecimento durante o refluxo não fosse turbulento, 
também evitando a perda do material. 
Através da adoção das condições apresentadas, a reação pode ter todas 
as suas etapas concluídas. Na primeira etapa da reação, ocorre a protonação 
do eletrófilo da reação, neste caso do ácido salicílico. A protonação ocorre pela 
presença do ácido no meio reacional, o qual tem um de seus hidrogênios 
abstraído pelos pares de elétrons presente no oxigênio da carbonila do ácido 
salicílico. Através da ressonância do oxigênio da carbonila protonada, a 
espécie torna-se mais eletrofílica e suscetível ao ataque do nucleófilo. A etapa 
de protonação da carbonila está representada abaixo. 
 
 
 
Etapa 1. Protonação da carbonila do Eletrófilo. 
 
Com a etapa 1 concluída, ocorre o ataque do nucleófilo à carbonila 
protonada. O nucleófilo neste caso, corresponde ao metanol utilizado. Com a 
ressonânia da carbonila protonada, tem-se a formação de um carbocátion, e 
então os pares de elétrons do oxigênio do álcool atacam a carbonila positiva e 
forma-se uma nova ligação. Ocorre transferência de próton, o que auxília na 
próxima etapa da reação, pois forma-se um bom grupo abandonador. A etapa 2 
da reação está representada abaixo. 
 
 
 
Etapa 2. Ataque do nucleófilo e protropismo. 
 
Após o prototropismo e consequentemente a formação do bom grupo 
abondonador, neste caso a água, o mesmo sai e forma-se um intermediário 
protonado. O hidrogênio do intermediário pode ser removido pelo catalisador 
presente no meio, e assim o mesmo é regenerado; ou até mesmo removido 
pela água liberada. Com a retirada do hidrogênio, o par de elétrons fica com o 
oxigênio ao qual o mesmo estava ligado e através da ressonância, tem-se a 
formação da carbonila e a obtenção do composto desejado, o salicilato de 
metila. A etapa 3 está representada abaixo. 
 
 
 
Etapa 3. Saída do grupo abandonador, desprotonação da carbonila e 
obtenção do salicilato de metila. 
 
Com a conclusão das etapas do mecanismo de SNAc, a síntese do 
salicilato de metila foi concretizada. 
Em continuação ao procedimento experimental, após 75 minutos o balão 
contendo os reagentes foi retirado do refluxo. Esperou-se o resfriamento até 
temperatura ambiente, e então transferiu-se a mistura reacional para um funil 
de separação. Neste, foi adicionado 15 mL de diclorometano em 3 parcelas, 
sendo de 5 mL cada. 
O diclorometano é um solvente extrator, e foi então adicionado para 
extrair o óleo presente no meio reacional. A fase orgânica, constituída de 
diclorometano, salicilato de metila e outros, formou-se na fase inferior do funil 
de separação, e foi então coletada em um enlenmeyer. A fase aquosa, formada 
na parte superior do funil, foi descartada. 
A fase orgânica coletada foi transferida para o funil de separação e 
então adicionou-se 10 mL de água, depois 10 mL de solução de carbonato de 
sódio, e depois novamente 10 mL de água. Em todas as adições, a fase inferior 
(orgânica) foi coletada e a fase superior (aquosa) descartada. Este 
procedimento tinha por finalidade a remoção do ácido sulfúrico presente no 
meio. No caso da adição de carbonato de sódio, o mesmo reage com o ácido 
sulfúrico formando um sal solúvel no meio e ácido carbônico, o qual se 
decompõe em água e dióxido de carbono, conforme a reação apresentada 
abaixo. 
 
 
 
Após a eliminação de ácido do meio, a fase orgânica foi transferida para 
um enlenmeyer e então adicionou-se sulfato de sódio anidro, um agente 
dessecante, cuja finalidade era adsorver a água que pudesse ter ficado contida 
na fase. A fase orgânica, isenta de água, foi transferida para um balão 
volumétrico, o qual foi fixado em um rota evaporador para a evaporação do 
diclorometano. Após isso, obteve-se um material oleoso e de cheiro 
característico, o salicilato de metila. 
O produto obtido foi então transferido para um frasquinho pesado e 
determinou-se a massa obtida experimentalmente para calcular o rendimento 
da síntese. 
Para dar início aos cálculos, o reagente limitante da reação deve ser 
determinado. O número de mols do ácido salicílico pode ser obtido através da 
equação 𝑛 =
𝑚
𝑀𝑀
 . Tem-se que a massa de ácido salicílico utilizada foi de 1,39 g 
e a massa molar do mesmo é de 138,12 g.mol-1. Logo: 
𝑛 =
1,39
138,12
= 0,0101 𝑚𝑜𝑙𝑠 
Como o metanol é líquido, tem-se somente o volume utilizado. A massa 
do mesmo pode ser obtida através de um rearranjo da fórmula da densidade, 
do conhecimento do volume utilizado e da densidade do composto. O volume 
de metanol utilizado foi de 4 mL e sua densidade é de 0,79 g/cm3. Então: 
𝜌 =
𝑚 
𝑉
→ 𝑚 = 𝜌 × 𝑉 = 0,79 × 4 = 3,16 𝑔 
Através da massa utilizada de metanol e do conhecimento de sua massa 
molar de 32,04 g.mol-1, o número de mols desse reagente é de: 
𝑛 =
3,16
32,04
= 0,0986 𝑚𝑜𝑙𝑠 
Desta forma, conclui-se que o reagente limitante da síntese do salicilato 
de metila corresponde ao ácido salicílico, visto que o mesmo existe em menor 
quantidade no meio reacional, e o reagente em excesso equivale ao metanol. 
Este resultado já era esperado, visto que a reação é reversível e então deve-se 
utilizar metanol em excesso para que a reação se desloque em sentido a 
formar produto. 
Com o conhecimento do reagente limitante da reação, pode-se calcular 
a massa teórica do produto obtido, mas também é necessário o conhecimento 
da estequiometria da reação, a qual está representada abaixo, na figura 1. 
Figura 1. Reação geral para a síntese do salicilato de metila. 
 
Como a estequiometria da reação é 1:1, ou seja, 1 mol de ácido salicílico 
gera 1 mol de salicilato de metila, pode-se encontrar o número de mols do 
salicilato de metila.Tem-se que: 
1 mol de C6H4COOHOH ——— 1 mol de C8H8O3 
 0,0101 mols ——— x 
x= 0,0101, ou seja, a partir de 0,0101 mols de ácido salicílico são 
produzidos 0,0101 mols de ácido acetilsalicílico. 
Através de um rearranjo da equação do número de mols, do 
conhecimento da massa molar do salicilato de metila (152,15 g.mol-1) e de seu 
número de mols, pode-se obter a massa teórica do mesmo. Assim: 
 𝑛 =
𝑚
𝑀𝑀
→ 𝑚 = 𝑛 × 𝑀𝑀 = 0,0101 × 152,15 = 1,54 𝑔. 
A massa de salicilato de metila obtida experimentalmente foi de 1,05 g. 
Como a massa teórica calculada foi de 1,54g, o rendimento da síntese foi de: 
1,54g ——— 100% 
1,05g ——— y 
y= 68,2% de rendimento. 
Desta forma, o experimento 4 foi concretizado. 
 
2.0 CONCLUSÃO 
 
A partir da síntese do salicilato de metila foi possível compreender as 
etapas do mecanismo de substituição nucleofílica acílica, bem como as 
necessidades para que a esterificação do ácido salicílico com metanol seja 
concretizada, tais como condições drásticas de aquecimento, utilização de 
catalisador, e também do metanol em excesso para formar o produto desejado. 
 
 
3.0 REFERÊNCIAS 
 SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Organic Chemistry, 10ª Ed. 
Editora Whiley. 2011.