Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Estadual de Campinas Instituto de Química Departamento de Química Orgânica QO623 – Química Orgânica Experimental 1o Semestre de 2018 Equipe: Prof. Dr. Julio Cezar Pastre (Coordenador) juliopastre@iqm.unicamp.br – sala I-222 Prof. Dr. Fernando A. S. Coelho coelho@iqm.unicamp.br - sala D317 Dr. Manoel T. Rodrigues Jr. mrodrigues@iqm.unicamp.br - sala D-316 Matheus Rodrigues Bofinger (PED C) matheus.bofinger@iqm.unicamp.br Lucas André Zeoly (PED C) lucas.zeoly@gmail.com Aulas: quartas-feiras (8-18 hs), IQ-06 e LQ-71 e LQ-72. 2 QO623 – Química Orgânica Experimental 1. Objetivos e importância da disciplina 2. Aulas e testes 3. Caderno de laboratório 4. Relatório 5. Avaliação e Frequência 6. Segurança no laboratório, manipulação de produtos químicos e descarte de resíduos 7. Normas de procedimento no laboratório 8. Normas para controle dos instrumentos e materiais nas disciplinas experimentais desenvolvidas nos laboratórios de ensino de graduação do Instituto de Química 9. Entrega de amostras 10. Material de vidro de cada grupo 11. Material que cada grupo deve providenciar 12. Bibliografia básica 12. Calendário de atividades 3 1. Objetivos e importância da disciplina QO623 é uma das disciplinas importantes para a formação de um profissional da área farmacêutica. Nela ocorre o primeiro contato com o laboratório de Química Orgânica, onde o aluno aprende as técnicas de preparação, purificação e caracterização de substâncias orgânicas, a manipular substâncias tóxicas e inflamáveis e a montar as aparelhagens necessárias para diversas finalidades experimentais. A disciplina envolve, por exemplo, a extração e a caracterização de substâncias naturais por métodos químicos, abordando também uma introdução à análise e à caracterização de substâncias por métodos espectroscópicos. Outro aspecto importante da disciplina é o desenvolvimento de projetos de síntese de fármacos, envolvendo de duas a quatro etapas de síntese orgânica. Com essas características, a disciplina QO623 oferece condições para o aluno aprimorar e ampliar seus conhecimentos básicos de Química Orgânica, pois precisa correlacionar estruturas, propriedades, transformações de grupos funcionais e características espectroscópicas das substâncias estudadas, muitas das quais são fármacos comerciais ou possuem atividade biológica. 2. Aulas e testes Antes do início das atividades de laboratório será realizado um Teste Escrito (~20 minutos) que abordará aspectos do experimento que será desenvolvido e envolverá a bibliografia recomendada. Após o teste, serão discutidos aspectos teóricos e experimentais importantes do experimento do dia e dadas instruções que não constam da bibliografia, além de serem ministradas aulas sobre temas relevantes para disciplina, quando pertinente. As atividades de laboratório serão iniciadas logo após a aula ou esclarecimentos acima mencionados e serão realizadas por grupo de dois alunos. Após o encerramento da aula no IQ-06, os alunos devem ir diretamente para o LQ-07 (LQ-71 e LQ-72). Portanto, venha preparado para entrar no laboratório (calça comprida, sapato fechado, jaleco, etc). 3. Caderno de laboratório Cada aluno deverá ter um CADERNO DE LABORATÓRIO exclusivo para a disciplina, onde deverão constar todas as informações necessárias para a execução e compreensão do experimento a ser realizado. Antes do dia do experimento, deverá ser 4 previamente elaborada por cada aluno, e registrada no CADERNO DE LABORATÓRIO, a seqüência de atividades que serão desenvolvidas. O registro deverá conter os seguintes itens: a) Título do experimento e data b) Procedimento e figura(s) da aparelhagem c) Propriedades físicas (em uma Tabela) dos principais reagentes e produtos. d) Características dos principais reagentes e produtos e) Reações utilizadas e mecanismos f) Estequiometria e rendimento teórico g) Esquema do procedimento (diagrama de blocos/fluxograma) h) Referências bibliográficas O caderno de laboratório será verificado semanalmente, antes de cada experimento, e receberá uma nota (20%) que juntamente com a nota do relatório (80%) comporá a nota correspondente ao experimento desenvolvido. O aluno só poderá executar o experimento se, no início da aula, apresentar o CADERNO DE LABORATÓRIO contendo os itens obrigatórios solicitados. Caso contrário, o aluno será convidado a se retirar do laboratório, ficando com falta apenas no dia em questão. 4. Relatórios Após a realização do experimento cada equipe de alunos elaborará um Relatório em folhas impressas. No relatório deverão constar obrigatoriamente, e na sequência indicada abaixo, os seguintes itens: a) Título do experimento, nomes e RAs dos autores b) Resumo c) Enunciado do problema d) Resultados e discussão para a resolução do problema apresentado e) Conclusões f) Parte experimental g) Referências bibliográficas h) Anexos Resumo: Descrição sumária dos resultados obtidos, com a finalidade de dar uma idéia global do que foi feito sem ser necessária a leitura de todo o relatório. (10 linhas no máximo). 5 Enunciado do problema: Contextualizar a relevância do tema abordado. (máximo de ½ página). Resultados e discussão: Considerações experimentais e teóricas sobre o experimento realizado, equações, mecanismos, rendimento, pureza e caracterização dos compostos obtidos, análise espectroscópica, comparações com a literatura, mencionando no texto a bibliografia consultada. Conclusões: Parágrafo destacando os aspectos mais relevantes do experimento, resultados das reações e/ou caracterização das substâncias obtidas. (15 linhas no máximo). Parte Experimental: Descrição precisa dos procedimentos utilizados, informando todos os dados importantes como quantidades de reagentes e solventes, tempo e temperatura das reações, métodos de extração, purificação e identificação dos produtos obtidos, propriedades químicas e propriedades físicas. (Obs.: O procedimento deve ser descrito de tal forma que qualquer pessoa minimamente experiente possa reproduzi-lo). Bibliografia: Lista de livros ou obras de referência e artigos de revistas utilizados na confecção do relatório: deve ser apresentada de acordo com as normas internacionais ou de ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Anexos: Espectros, figuras e esquemas considerados importantes para o esclarecimento da discussão, devidamente numerados e com legendas explicativas. O relatório deverá ser dividido nos itens mencionados. O aluno deve zelar para apresentar um relatório conciso, que não ultrapasse o total de 10 páginas, sem contar os anexos. Pretende-se com isso desenvolver o senso crítico e a capacidade de resumo do aluno, sem que as informações relevantes sejam comprometidas. A critério dos docentes, uma cópia em pdf do relatório poderá ser solicitada pela sala de aula no Google (uma tarefa será criada na sala de aula de QO623) para que os relatórios sejam verificados empregando o programa de plágios adotado pela UNICAMP. Cópias detectadas implicarão em nota 0 no experimento em questão. 5. Avaliação e frequência Na avaliação do desempenho do aluno na disciplina QO623 serão considerados as notas dos relatórios, testes, provas e apresentação oral dos projetos. Média dos relatórios (MR); Média dos testes (MT); Média das provas (MP); Média final (MF). A média das provas contempla a nota obtida na apresentação oral (AO): MP = (P1x2) + (P2x2) + (AOx1)/5 Média dos Testes = MT (x2) Média dos relatórios = MR (x3) 6 Médiadas provas = MP (x5) Média final = [(MTx2) + (MRx3) + (MPx5)] / 10 = MF MF ≥ 5 Aprovado MR < 5 Reprovado (Média dos relatórios) MF < 5 Exame O aluno que faltar a um experimento terá nota zero no dia em que esteve ausente no laboratório, respeitando o manual do aluno. Caso algum projeto envolva mais de uma aula, a nota do relatório e caderno será dividida pelo número de aulas. Por exemplo, se um aluno faltar numa aula referente a um projeto com duas aulas, a nota do projeto em questão vai valer 50% para esse aluno. A presença mínima de 75% será exigida, conforme consta no regimento da UNICAMP. O abono de falta, de acordo com o Regimento Geral de Graduação, é previsto somente nos casos relatados abaixo: Seção X - Do Abono de Faltas Artigo 72 - O abono de faltas está previsto nos casos descritos a seguir, mediante apresentação de documentos comprobatórios ao docente responsável pela disciplina, num prazo de 15 (quinze) dias após a ocorrência, durante a vigência do período letivo. - Exercício de representação estudantil nos órgãos colegiados, durante os horários das reuniões; - Convocação para cumprimento de serviços obrigatórios por lei; - Falecimento do cônjuge, filho, inclusive natimorto, pais, irmãos e avós até 03 (três) dias; - Falecimento de padrasto, madrasta, sogros e cunhados até 02 (dois) dias. A presença em tempo integral, de ambos os componentes da dupla, é exigida durante a realização do experimento e será cobrada como item de avaliação na nota de laboratório. Todos os alunos presentes em tempo parcial terão as respectivas notas de relatório divididas por dois. A eventual ausência, momentânea ou não, deverá ser comunicada e justificada aos professores no instante de sua saída. O laboratório não será fechado para almoço (na maioria das aulas) devido ao revezamento entre os professores e auxiliares didáticos. O revezamento entre os alunos poderá ser feito em algumas situações, quando por exemplo a etapa em questão não necessitar intervenção dos alunos (exemplo, refluxo por várias horas ou manter material secando por várias horas). O professor vai indicar o momento mais adequado para parar o experimento 7 e poder ir almoçar. É proibido dar continuidade no experimento e executar operações importantes na ausência do colega. Caso algum membro da dupla falte, comunicar ao coordenador no início da aula e perguntar o que deve ser feito. Como várias práticas são sequenciais e o material preparado em uma aula pode ser usado na aula seguinte, em alguns casos o aluno deverá efetuar o experimento sozinho e solicitar ajuda dos auxiliares didáticos quando necessário. 6. Segurança no laboratório, manipulação de produtos químicos e descarte de resíduos O aluno deve ler com atenção a primeira referência bibliográfica relacionada a seguir e consultar sempre que for necessária a segunda e outras referências. A segurança do aluno e de seus colegas depende de sua conduta no transcorrer das aulas de laboratório. Portanto, as instruções e recomendações sobre o procedimento no laboratório devem ser seguidas rigorosamente. Todos os usuários deverão seguir as normas e procedimentos estipulados pela Comissão de Segurança do Instituto de Química, para todos os laboratórios do IQ. Além da segurança pessoal, devemos trabalhar respeitando também a segurança de toda a coletividade do laboratório. A manipulação de produtos químicos implica o conhecimento da sua toxidade e periculosidade que será rotineiramente ensinada no decorrer do curso. Do mesmo modo, o descarte do material empregado nos experimentos segue normas estabelecidas pela Comissão de Segurança, havendo no laboratório local frascos adequados para efetuar o descarte. A biblioteca dispõe de uma prateleira dedicada à segurança em laboratório químico, manuseio de produtos químicos e descarte ou recuperação de substâncias. Acidentes no laboratório não são justificados pelo desconhecimento das propriedades peculiares de cada solvente, reagente ou substância química. A correta manipulação e a toxicidade são encontradas em livros disponíveis na biblioteca. 7. Normas de procedimento no laboratório a) Observar as normas e procedimentos de segurança; b) Uso obrigatório de avental; c) Usar óculos de segurança; d) Guardar o material de vidro sempre limpo; e) Usar luvas de material apropriado e com boa resistência resistente a solventes orgânicos durante todo o tempo que estiver no laboratório, inclusive durante a lavagem de material; 8 f) Utilizar sabão ou detergente na lavagem de material e, se for necessário, enxaguar com etanol; g) Secar em estufa apenas o material de vidro necessário; h) Identificar sempre o material que for colocado em estufa; i) O material específico recebido para determinado experimento deve ser devolvido limpo e em condições de uso; j) Não deixar material sobre a bancada após o término da aula; k) Não deixar seus pertences (livros, bolsas, casacos, etc.) sobre a bancada. Bolsas, casacos etc. deverão ser guardados nos armários localizados na entrada do laboratório; l) Não fumar, beber ou comer no laboratório; m) Não deixar experimento em execução desacompanhado; n) Providenciar a limpeza imediata do piso ou balcão no caso de queda de material (chamar o técnico, se for necessário); o) Em caso de acidente avisar imediatamente os professores ou técnicos; p) Todos os resíduos de reação deverão ser colocados em frascos apropriados que estarão à disposição nas capelas. O descarte de resíduos deve ser feito nos frascos destinados a essa finalidade e nunca na pia. (Observar que há distinção entre substâncias cloradas e não cloradas e outros resíduos de reação); q) Usar balança analítica somente quando for estritamente necessário (existem balanças semi-analíticas à disposição); r) Manter o local de trabalho limpo e organizado; s) Não sentar sobre as bancadas; t) Manter uma postura responsável nas atividades de laboratório. Aqueles alunos que tiveram cabelos compridos devem mantê-los presos durante todo o desenrolar da aula. Tenha sempre em mente que o laboratório é um lugar de trabalho sério. Atitudes de brincadeiras em relação aos seus colegas ou outras pessoas, muitas vezes, podem provocar acidentes graves. Realize somente as experiências prescritas ou aprovadas pelo professor. As experiências não autorizadas são proibidas. Use o jaleco/bata. É expressamente proibida a realização da aula experimental sem o uso deste equipamento de segurança o qual deverá ser mantido abotoado durante o decorrer de toda a aula. O uso dos óculos de segurança é obrigatório no decorrer de toda a aula. Não usar sandálias ou sapatos abertos. Prenda os cabelos, quando longos. Não colocar material de uso pessoal sobre a bancada de trabalho. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis próximos à chama. 9 Substâncias inflamáveis não devem ser aquecidas diretamente na chama, devendo-se usar para isso outros processos, como banho-maria ou aquecimento elétrico. Evite contato de quaisquer substâncias com a pele, por mais inócuas que possam parecer. Se entornar um ácido, ou qualquer outro produto corrosivo, limpar imediatamente da forma mais adequada. Não toque nos produtos químicos com as mãos, a não ser que isso lhe seja expressamente indicado. Não aspire a pipeta com a boca, use material apropriado para sucção. Nunca prove um produto químico ou uma solução. Utilize sempre a câmara de exaustão (capela) quando trabalhar com substâncias voláteis ou com reações que liberam gases venenosos ou irritantes. Ao sentir o odor de uma substância não se deve colocar o rosto diretamente sobre ofrasco que a contém. Desloque com a mão, para sua direção, os vapores que se desprendem do frasco. Sempre que proceder à diluição de um ácido concentrado, adicioná-lo lentamente e sob agitação em água, e nunca o contrário. Ao aquecer um tubo de ensaio, não direcione a boca do tubo para si e nem para outra pessoa próxima. Após o aquecimento de um vidro, aguarde o seu resfriamento, para depois manuseá-lo. Lembre-se de que o vidro quente tem o mesmo aspecto de um vidro frio. Tenha completo conhecimento da localização de chuveiros de emergência, lavadores de olhos, extintores e certifique-se que saiba como usá-los. Verificar cuidadosamente o rótulo do frasco que contém determinado reagente, antes de tirar dele qualquer porção do seu conteúdo. Leia o rótulo duas vezes para se certificar que tem o frasco correto. Dedique especial atenção a qualquer operação que necessite aquecimento prolongado ou que desenvolva grande quantidade de energia. As substâncias que restaram após os experimentos, mesmo que não tenham sido usadas, não devem ser retornadas ao frasco de origem. Nunca introduza qualquer objeto dentro do frasco de um reagente. Nunca deixe os frascos abertos, recolocar a tampa imediatamente após o uso. Ao retirar-se do laboratório, verificar se não há torneiras de água ou gás abertas. Desligue todos os aparelhos, deixando-os limpos e lave as mãos. Informe o professor sobre quaisquer acidentes que ocorram. 8. Normas para controle dos instrumentos e materiais nas disciplinas experimentais desenvolvidas nos laboratórios de ensino de graduação do Instituto de Química 1) No primeiro dia de aula, o(s) docente(s) responsável(is) pela disciplina deve(m) instruir os alunos sobre o uso correto de todos os materiais e instrumentos que serão utilizados durante as aulas experimentais do semestre e informá-los, claramente, sobre o conteúdo desta norma, dos itens 2 ao 11. Esta norma deve fazer parte das apostilas distribuídas aos alunos no início da disciplina e uma cópia deve estar disponível na página da CG/IQ. 10 1.1) No primeiro dia de aula, os alunos deverão assinar um termo no qual oficializam seu conhecimento sobre a presente norma. 2) Cada aluno deve trazer para o laboratório material próprio sem o qual não poderá participar e executar a aula experimental e será atribuída FALTA a aula. Esse material consiste em avental longo de manga comprida, óculos de proteção, luva, espátula de aço inoxidável, cadeado (uma unidade por grupo de alunos que usam o mesmo armário) e, se solicitado pelo docente responsável no primeiro dia de aula, pinça. 3) Para as disciplinas em que o IQ disponibilizar cadeados aos alunos, as chaves ficam em poder do técnico responsável pelo laboratório, o qual deverá conferir os kits dos armários após cada experimento e, assim, assumir completa responsabilidade pelo seu conteúdo. Neste caso específico, caberá ao aluno retirar e devolver a chave do cadeado ao técnico do laboratório no início e no término de cada aula experimental. 4) Para as disciplinas em que o IQ não disponibilizar cadeados, estes deverão ser providenciados pelo aluno ou grupo. A chave do cadeado é propriedade do aluno que assume completa responsabilidade pela mesma, assim como pelo conteúdo do armário durante o decorrer da disciplina. 4.1) No primeiro dia de aula do semestre, o aluno (ou grupo) confere se o material que consta na lista do kit de materiais distribuído pelo docente está completo e em perfeito estado de uso e, se assim for, assina a lista dando por escrito esta declaração. 4.2) A lista não pode apresentar itens riscados, apagados ou rasurados, a não ser que conste observação datada e assinada pelo docente responsável, indicando o motivo da alteração. 4.3) Se a lista estiver incompleta ou algum material estiver danificado, o aluno deve procurar imediatamente o docente responsável para solicitar a reposição do material, antes de assinar a lista. 4.4) Em caso de impossibilidade de reposição imediata do material, o docente responsável deverá fazer uma observação na lista, datar e assinar, após o que o aluno assinará a lista. 4.5) No momento da assinatura da lista, o aluno (ou grupo) também estará confirmando o conhecimento desta resolução. 5) No caso das disciplinas experimentais em que o aluno ou grupo não recebe um kit de materiais para uso ao longo do semestre, mas sim kits específicos por aula, a conferência da lista de materiais deve ser feita todas as aulas, no início de cada experiência. Não será exigida assinatura da lista, mas, no caso de irregularidade com o material, o aluno estará sujeito as mesmas sanções descritas no item 11 desta resolução. A responsabilidade pela falta ou dano ao material é do último aluno (ou grupo) que tiver utilizado aquele armário antes da reclamação. Esse grupo será então, imediatamente informado pelo docente do ocorrido após o docente ter sido esclarecido porque o técnico responsável não percebeu a falta ou dano do material, ao efetuar a conferência. 6) Em caso de quebra ou dano a instrumentos e/ou materiais disponibilizados para a realização da aula experimental, o aluno deverá comunicar imediatamente ao docente 11 responsável, avisando-o e mostrando-lhe o dano causado, durante a aula experimental. Caberá ao docente, após o relato do aluno (ou grupo) sobre o fato motivador do dano, decidir se o mesmo caracterizou prática de dano. 6.1) Fica caracterizada prática de dano: a não observação aos procedimentos indicados pelo docente; o não cumprimento de ordem expressa do docente ou do técnico de laboratório; e a não observação das normas de segurança do IQ. 6.2) Em caso de prática de dano, o aluno deverá repor ao almoxarifado do IQ o material danificado. 7) Durante o decorrer da aula experimental, o aluno poderá solicitar ao técnico de laboratório o empréstimo de material complementar, conforme orientação do docente responsável. Neste caso, o técnico irá anotar em livro próprio o material emprestado e o nome do aluno tomador do empréstimo. 7.1) Todo material emprestado nestas condições deve ser obrigatoriamente devolvido ao técnico responsável ao término da aula nas mesmas condições em que fora retirado. No decorrer da aula, esse material é de responsabilidade do aluno (ou grupo) e em caso de de dano, o aluno deverá proceder como descrito no item 6. 7.2) No ato da devolução, o aluno deve solicitar que o técnico acuse no livro a devolução do material na sua presença. Quando não constar no livro de empréstimo de material complementar a devolução do material pelo aluno, o mesmo será notificado e terá que fazer a reposição do material ao almoxarifado. 8) O docente e/ou técnico responsável pelo laboratório pode, a qualquer momento, solicitar vistoria do armário (ou do material em uso) na presença do aluno (ou grupo). 9) Na última aula experimental, indicada pelo docente, o conteúdo dos armários volta a ser de responsabilidade do técnico de laboratório. 9.1) Nesta data, o técnico de laboratório verificará, na presença do aluno, todos os armários e anotará na lista assinada pelo aluno quaisquer quebras, danos ou ausência de material. A lista assinada pelo aluno com as observações do técnico responsável pelo laboratório será entregue ao docente responsável. Em caso de dano, quebra ou ausência de material, o aluno (ou grupo) será comunicado imediatamente para providenciar a reposição do material ao almoxarifado (Regimento Geral da Universidade, Título X – Do Regime Disciplinar, Artigo 235). 9.2) Na ausência do aluno (ou grupo) portador da chave que abre o cadeado nesta data, o técnico de laboratório fica autorizado a solicitaro rompimento do lacre sem qualquer ônus a ele ou ao Instituto de Química no que tange à reposição do cadeado violado. Neste caso, o aluno (ou grupo) abre mão do direito de participar da vistoria do material contido no armário e assume inteira responsabilidade em caso de dano ou ausência. 10) O material comum, de uso simultâneo por vários grupos de alunos, é de responsabilidade do técnico de laboratório só podendo este ter acesso aos armários. Entretanto, o dano a material de uso comum é de responsabilidade de quem promoveu o dano. 12 11) Tendo sido caracterizada a prática de dano, o aluno (ou grupo) terá até a data agendada para o exame da disciplina para entregar ao docente documento comprovando a reposição do(s) material(is). 11.1) No caso em que o aluno (ou grupo) não comprovar a reposição do material até a data agendada, a prática de dano será considerada infração à disciplina segundo o inciso I do artigo 227 do Regimento Geral da Universidade e o rendimento escolar final do aluno (ou alunos integrantes do grupo) será expresso com a nota 0,0 (zero vírgula zero), independentemente dos outros instrumentos de avaliação utilizados pelo(s) docente(s) na disciplina, caracterizando esta sanção disciplinar por prática de dano. Essa será a nota final informada a DAC (Diretoria Acadêmica) Bibliografia de Segurança no laboratório: 1. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S.; Organic Laboratory Techniques, Saunders C. Publishing, 2nd. ed., Philadelphia, 1982, p. 4-13. 2. Nuir, G. D.; Hazards in the Chemical Laboratory, The Royal Chemical Society, 3nd ed. London, 1988. 3. Baccan, N.; Barata, L. E. S.; Manual de segurança para o Laboratório Químico, IQ - UNICAMP, 1982. 9. Entrega de amostras Todo produto obtido deverá ser colocado em frascos e rotulado. O rótulo deverá especificar: a) o nome da substância; b) RA e nomes dos componentes do grupo; c) massa e ponto de fusão ou ebulição Cada grupo deverá entregar no final do experimento sua(s) amostra(s) para que sejam obtidos cromatogramas e espectros de acordo com as instruções do docente. As amostras deverão ser preparadas adequadamente para essas finalidades. 10. Material de vidro de cada grupo Na primeira aula de laboratório cada grupo receberá um kit contendo a vidraria básica e outros itens para a execução da maioria dos experimentos. O material deverá ser conferido com a listagem fornecida e lavado (se necessário). Esse conjunto de materiais deverá ser devolvido integralmente no final do semestre, de acordo com as Normas estipuladas pelo Conselho Interdepartamental do Instituto de Química. OS ALUNOS DE CADA GRUPO FICAM RESPONSÁVEIS PELO MATERIAL RECEBIDO. AS QUEBRAS DEVEM 13 SER OBRIGATORIAMENTE NOTIFICADAS AO TÉCNICO DO LABORATÓRIO E DEVERÃO SER RESSARCIDAS PELOS ALUNOS ATÉ O FINAL DO SEMESTRE. Se acabar alguma solução ou reagente, ou não encontrar algo, solicitar aos técnicos do laboratório a reposição desse material. O mesmo vale para os descartes: na dúvida, pergunte ao técnico! 11. Material que cada grupo deve providenciar a) um cadeado com duas chaves para o armário (por grupo), um cadeado para cada aluno (armários na entrada do lab.) Obs: o armário na entrada do laboratório (localizados no andar inferior) é para guardar bolsas, roupas, livros, etc. Estes armários devem ser desocupados no final da aula. b) espátula metálica e pinça; c) luvas de material resistente aos solventes orgânicos (de preferência nitrílica); d) toalha; e) caneta para escrever em vidro; f) avental de algodão, de preferência branco (individual e obrigatório) e óculos de segurança. O aluno deve entrar no laboratório vestindo o jaleco e portando o óculos de segurança. Quem usa óculos de grau deve usar óculos de sobreposição. Alunos que não seguirem essas regras e as outras apresentadas anteriormente serão advertidos, podendo ser convidados a se retirarem do laboratório. As luvas devem ser trocadas sempre que ocorrer alguma contaminação com produtos químicos. Portanto, recomenda-se que cada aluno/dupla mantenha uma caixa de luvas em seu armário. 12. Bibliografia básica 1) Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S; Engel R. G.; Química Orgânica Experimental, Técnicas de Escala Pequena, 2a ed. Bookman, Porto Alegre, 2009. 2) Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S; Engel R. G.; Introduction to Organic Laboratory Techniques, 3a ed. Saunders, Philadelphia, 1999. 3) Pávia, D. L.; Lampmann, G. M.; Kriz, G. S.; Introduction to Organic Laboratory Technique, A Contemporary Approach, CBS College Publishing, New York, (1982). 4) Vogel, A. I.; Textbook of Practical Organic Chemistry, 5 a ed. Longman, London, 1989. 14 5) Solomons, T. W. G.; Fryhle, C. B.; Organic Chemistry, 7a ed. John Wiley & Sons, New York, 2000. 6) Carey, F. A.; Organic Chemistry, 3a ed., McGraw-Hill, New York ,1996. 7) Pavia, D. L.; Kriz, G. S.; Engel, R. G.; Introduction to Spectroscopy, 2a ed., Saunders, Philadelphia, 1996. 13. Calendário de Atividades de QO623 Aula Data Atividades 28/02 Não haverá aula (Semana de Recepção as Calouros). Docentes, auxiliares didáticos e técnicos: reunião no LQ-07 as 10 hs. 1 07/03 Apresentação da disciplina: programa, calendário de atividades, regras de segurança no laboratório, critérios de avaliação, etc. No laboratório: divisão das equipes, atribuição dos armários, entrega e conferência do material de laboratório. No período da tarde (14-18 hs) teremos aulas de revisão sobre IV, RMN e CG/EM (sala a ser definida). 2 14/03 1o Teste Escrito (20 min). Separação de uma mistura complexa (ácido carboxílico, fenol, amina e hidrocarboneto e comprovação de pureza através da análise cromatográfica das substâncias separadas (Ref. 2, p. 500-509). 3 21/03 2o Teste Escrito (20 min). Introdução a análise orgânica qualitativa. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias separadas na aula anterior. Ref. 1, p. 427-468. 4 28/03 3o Teste Escrito (20 min). Extração do limoneno. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 5 04/04 4o Teste Escrito (20 min). Síntese do terpineol. Introdução da técnica de cromatografia em coluna. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 6 11/04 5o Teste Escrito (20 min). Síntese da fenacetina a partir do paracetamol ou a partir do 4-aminofenol. Cristalização e pontos de fusão dos produtos. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 7 18/04 6o Teste Escrito (20 min). Síntese da dulcina a partir da fenacetina sintetizada na aula anterior. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 8 25/04 7o Teste Escrito (20 min). Síntese da guaifenesina, extração da guaifenesina 15 do comprimido e análise cromatográfica comparativa (CCD). Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 9 02/05 1a Prova. 10 09/05 8o Teste Escrito (20 min). Extração do ibuprofeno racêmico de comprimidos. Purificação por extração ácido-base. Análise cromatográfica (CCD). Preparação de uma mistura de amidas diastereoisoméricas. Análise cromatográfica (CCD) e por espectroscopia de RMN. 11 16/05 9o Teste Escrito (20 min). Separação dos enantiômeros do ibuprofeno por resolução química. Isolamento da reação de formação de amidas diastereoisoméricas. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 23/05 Não haverá aula. 12 30/05 10o Teste Escrito (20 min). Separação dos enantiomeros do ibuprofeno porresolução química. Separação dos diastereoisômeros por cromatografia em coluna. Ensaios de análise orgânica qualitativa com as substâncias extraídas e/ou sintetizadas. 13 06/06 11o Teste Escrito (20 min). Análise orgânica qualitativa com a amostra desconhecida. Ref. 1, p. 427-468. 14 13/06 Apresentação oral dos projetos. Entrega do relatório sobre amostra desconhecida. 15 20/06 2a Prova. Devolução do material do laboratório após a prova. 04/07 Semana de Estudos 11/07 Exame 14/07 Publicação do Resultado Final – condicionada à reposição de todas as quebras Observações: - O conteúdo dos testes se encontra na tabela a seguir. Alterações serão comunicadas com antecedência em sala de aula ou pelo Moodle. - A entrega dos relatórios será normalmente na semana seguinte ao término do projeto ou experimento. Tempo adicional poderá ser dado caso a entrega dos resultados de análises não ocorra em tempo hábil. 16 QO623 - CALENDÁRIO DE TESTES E CONTEÚDO Teste 1: 14/03 Questões sobre segurança em laboratório de química. Extração e agentes secantes, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Extrações, separações e agentes secantes. In: “Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.136-163. Teste 2: 21/03 Extração com solventes reativos: conceitos vistos na aula anterior. Destilação simples e a vácuo, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia Destilação simples e Destilação a vácuo. In: “Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p. 173-181 e 200-214. Teste 3: 28/03 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Destilação por arraste a vapor, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Destilação a vapor. In: Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.221-228. Teste 4: 04/04 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Cristalização, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Cristalização: Purificação de sólidos In: “Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.117-135. Teste 5: 11/04 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Ponto de fusão, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Constantes físicas dos sólidos: o Ponto de Fusão. In: “Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.98-107. Teste 6: 18/04 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Cromatografia em camada delgada, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Cromatografia em camada delgada. In: Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.251-261. Teste 7: 25/04 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. 17 Cromatografia líquida em coluna, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Cromatografia em coluna. In: Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.229-250 02/05 1ª. PROVA – Não haverá teste. Teste 8: 09/05 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Cromatografia em fase gasosa, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Cromatografia gasosa. In: Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.268-287. Teste 9: 16/05 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Destilação fracionada e azeótropos, vide: R. G. Engel, G. S. Kriz, G. M. Lampman, D. L. Pavia. Destilação fracionada, azeótropos. In: “Química Orgânica Experimental”. 3a ed. CENGAGE Learning, São Paulo, 2013. p.182-199. Teste 10: 30/05 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Identificação de substâncias orgânicas. Livro do Pavia, p. 402-420. Teste 11: 06/06 Perguntas relacionados ao experimento do dia: detalhes experimentais, reações e seus mecanismos. Identificação de substâncias orgânicas. Livro do Pavia, p. 420-440. Observação Importante: a BIQ dispõe da 3ª. Edição em Inglês e Português e da 4ª. Edição em Inglês do livro do D.L. Pavia et al. As questões do teste serão elaboradas considerando a 3ª. Edição (a versão em inglês e português diferem apenas na numeração das páginas). O conteúdo da 4ª. Edição difere da 3ª. Edição. Os capítulos da 3ª. Edição em Português serão disponibilizados no Ensino Aberto. 18 Roteiro para Análise Orgânica Qualitativa Em cada experimento serão feitos ensaios de análise orgânica qualitativa com reagentes, substâncias extraídas e/ou sintetizadas. A programação dos ensaios está apresentada na tabela abaixo. Os alunos devem consultar a apostila e o material do Pavia para conhecer os testes e seus procedimentos. Pequenas alterações nessa programação serão comunidadas no início de cada aula. Aula Data Atividades 3 21/03 Teste de solubilidade com todos os compostos. Fenantreno: teste de ignição Beta-naftol: cloreto férrico, bromo em água, nitrato cérico. Anilina: bromo em água, teste de Hinsberg, teste do ácido nitroso. Ácido cinâmico: equivalente de neutralização, teste do amido, nitrato de prata, bromo em água, permanganato (Bayer). Benzaldeído: 2,4-dinitrofenilidrazina, ácido crômico (Jones), Tollens, permanganato (Bayer). Acetofenona: 2,4-dinitrofenilidrazina, iodofórmio. Nitrobenzeno: hidróxido férrico. Benzoato de etila: hidroxamato férrico. 4 28/03 Limoneno: teste de solubilidade, teste de ignição, testes para insaturação (bromo em água, bromo em diclorometano, permanganato (Bayer). 5 04/04 Terpineol: teste de solubilidade, testes para insaturação (bromo em água, bromo em diclorometano, permanganato (Bayer), teste de Lucas, ácido crômico (Jones). Éster triclorado: teste de Beilstein. 6 11/04 4-Aminofenol: teste de solubilidade, testes para fenóis (cloreto férrico, nitrato cérico), água de bromo, testes para aminas (teste de Hinsberg, teste do ácido nitroso). Paracetamol: teste de solubilidade, testes para fenóis (cloreto férrico, nitrato cérico), água de bromo. 7 18/04 Fenacetina: teste de solubilidade, testes para fenóis (cloreto férrico, nitrato cérico), água de bromo. Cloridrato de fenetidina: guardar uma alíquota para ser usada na aula seguinte e efetuar teste de solubilidade e fusão com sódio. 19 Dulcina: guardar a amostra para ser usada na aula seguinte e efetuar teste de solubilidade e fusão com sódio. 8 25/04 Cloridrato de fenetidina: teste de solubilidade e fusão com sódio. Dulcina: teste de solubilidade e fusão com sódio. Guaiacol: teste de solubilidade, testes para fenóis (cloreto férrico, nitrato cérico), água de bromo. 3-Cloro-1,2-propanodiol: teste de Beilstein. Guaifenesina: teste de solubilidade, testes para álcoois (Lucas, ácido crômico), permanganato (Bayer). 9 02/05 1a Prova. 10 09/05 Ibuprofeno: teste de solubilidade, teste de ignição, equivalente de neutralização, teste do amido, nitrato de prata. 11 16/05 Amina quiral: teste de solubilidade, teste de Hinsberg, teste do ácido nitroso. 23/05 Não haverá aula. 12 30/05 Amidas: teste de solubilidade, fusão comsódio. 13 06/06 Análise orgânica qualitativa com a amostra desconhecida. Quando houver dúvida, o aluno deverá repetir os ensaios usando algum padrão positivo. 20 Experimento 1 Extração com Solventes Reativos Introdução A separação de uma dada substância, presente em uma mistura, pelo contato com um solvente que preferencialmente dissolve o material desejado se chama extração. A extração de uma substância de uma fase líquida para uma outra é um processo de equilíbrio determinado pelas solubilidades da substância (soluto) nos dois solventes. A razão das concentrações nas duas fases em equilíbrio (kd = C1/C2) é chamada coeficiente de distribuição e é uma constante de equilíbrio com um valor característico para uma substância (soluto) em um par de solventes imiscíveis a uma dada temperatura. Em uma extração quimicamente ativa, uma substância é modificada quimicamente para mudar seu coeficiente de distribuição em um par de solventes. Objetivos Separação e purificação de compostos orgânicos através do uso de solventes reativos. Conceitos envolvidos a) Acidez/Basicidade de compostos orgânicos: Utilizar as diferenças de pka das substâncias orgânicas para alterar seu coeficiente de distribuição em um par de solventes. b) Extração/Coeficiente de Distribuição: Extrair com um solvente (3 x 20 mL), por exemplo, significa extrair três vezes utilizando 20 mL de solvente cada vez. Note que, considerando o coeficiente de distribuição, essa extração é mais eficiente do que se fosse de uma só vez utilizando 60 mL do solvente. c) Densidade dos solventes: Geralmente o solvente de maior densidade constitui a fase inferior, sendo o primeiro a ser retirado do funil de separação. Em química orgânica, estão nessa classe de solventes (maior densidade) os organoclorados (clorofórmio, diclorometano e tetracloreto de carbono). Esses são os mais usuais e todos têm densidade maior do que a densidade da água (1). Assim, em uma extração, eles estão sempre na fase inferior. Consultar a tabela de densidade no Handbook. Esse dado também está disponível no Catálogo de algumas empresas que comercializam reagentes químicos (Aldrich, Sigma, Fluka, Merck, etc). d) Agentes secantes: Normalmente três ou quatro pontas espátulas (tipo cânula) de Na2SO4 (sulfato de sódio) anidro é a quantidade suficiente para remover a água que fica nos solventes orgânicas quando fazemos uma partição com a água. Em química orgânica, todas as vezes que fazemos uma extração envolvendo água e um solvente orgânico, sempre vai haver a passagem de pequenas quantidades de água para o solvente. Se o solvente for evaporado diretamente, sem passar pela etapa de secagem, vamos ficar com o nosso produto cheio de água, já que esse solvente tem um ponto de ebulição maior do que a média dos solventes orgânicos mais utilizados. Para evitarmos isso, antes de evaporarmos o solvente orgânico utilizado em uma extração, a água presente no solvente deve ser removida com a ajuda de um agente dessecante. O mais comum é o Na2SO4 (sulfato de sódio) anidro. Esse sólido perde água quando seco em estufa. 21 Em contato com um solvente orgânico, contendo uma pequena quantidade de água, ele recupera a água na sua rede cristalina e dessa maneira seca o solvente orgânico. É muito fácil observar quando a quantidade de agente secante é suficiente. Normalmente o solvente orgânico contendo água fica levemente turvo. A proporção que adicionamos o agente de secagem e agitamos a solução, vamos observar que a solução fica mais límpida e o sólido se aglomera. Adicionamos quantidade suficiente de agente de secagem para ter uma solução bem límpida (três ou quatro pontas de uma espátula tipo cânula). e) Análise cromatográfica Procedimento experimenal A mistura que você recebeu contem 1,5 mL de anilina (kb = 4,2 x 10-10) e 1,0 g das seguintes substâncias: fenantreno (neutro), -naftol (ka + 10-10) e ácido cinâmico (ka = 3,5 x 10-5). As estruturas dessas substâncias são apresentadas abaixo (Figura 1) . Figura 1. Substâncias utilizadas no experimento de extração com solvente reativo. Dissolva todo o conteúdo do frasco em 80 mL de acetato de etila e transfira quantitativamente esta solução para um funil de separação de 250 mL (com o auxílio de um funil analítico). Lave o frasco com 20 mL de acetato de etila para dissolver e transferir o resíduo de amostra que tenha ficado no balão, para o funil de separação. Extraia, em seguida, com as soluções aquosas na ordem descrita, mantendo sempre a solução orgânica no funil. Perguntas: 1) Qual é a densidade do acetato de etila (use um Handbook para obter essa informação)? Resposta: 2) Partindo da premissa que o acetato de etila é imiscível em água. Em uma mistura acetato de etila: água, quem será a fase superior e quem será a fase inferior? Resposta: 1) Extração da anilina: Extraia a solução orgânica inicial com uma solução de HCl 10% (3 x 20 mL). CUIDADO: Lembre-se sempre de abrir a torneira do funil após cada agitação para aliviar a pressão interna, posicionando a abertura do funil para cima, conforme mostrado abaixo (ver Figura 2). 22 Figura 2. Operações de agitação e alivio de pressão em funil de separação e decantação. Porque utilizamos HCl para extrair a anilina? Resposta: Escreva uma equação que explique o que ocorre. A anilina passa para a fase aquosa? Porque? Resposta: Guarde a solução orgânica no funil para prosseguir o experimento de extração. Item 2: Neutralizar as frações aquosas ácidas (3 extrações) com solução de NaOH 30% até pH 7-8. Transfira essa solução neutralizada para outro funil de separação (com auxílio de um funil analítico) e extraia essa fração aquosa neutralizada com acetato de etila (20 mL). Separe a fase orgânica em um erlenmeyer. Pergunta: Qual será a fase orgânica? Resposta: Porque foi necessário neutralizar a solução ácida antes de extrairmos? Resposta: Repita a operação de extração da fase aquosa com mais 40 mL de acetato de etila (2 x 20 mL). Separe as fases orgânicas no mesmo erlenmeyer onde você separou a primeira fase orgânica. Seque as fases orgânicas reunidas com Na2SO4, filtre para um balão previamente pesado, utilizando um funil analítico e papel pregueado (ou um chumaço de algodão) e evapore o solvente em um rotaevaporador rotativo. Pesar o produto obtido para determinar a percentagem de produto recuperado. Que cálculos você deve fazer para determinar essa percentagem de recuperação? Resposta: 2) Extração do ácido cinâmico: Extraia a solução orgânica original (guardada no funil de separação) com uma solução aquosa de NaHCO3 10% (3 x 20 mL) . CUIDADO: lembre-se de abrir a torneira para aliviar a pressão que agora será maior, devido ao desprendimento de CO2. Recolha a fase aquosa em um erlenmeyer e mantenha a fase orgânica no funil para fazer as outras extrações. Escreva a equação da reação do ácido carboxílico com NaHCO3 para explicar o desprendimento de CO2. Resposta: 23 Após juntar as três fases aquosas, neutralize-as utilizando uma solução de HCl concentrado, agindo cuidadosamente até o pH do meio atingir um valor entre 3-4. Pode haver um intenso desprendimento de CO2. Atenção: Cuidado ao manusear a solução concentrada de HCl. Isso deve ser feito sob a capela. Coletar o precipitado formado, através da filtração a vácuo utilizando um funil de Büchner (Figura 3) (e papel de filtro adequado). Lave os cristais com água fria. Sequeos cristais entre papéis de filtro e pese o produto obtido. Calcule a percentagem de material recuperado. Figura 3. Funil de Büchner. 3) Extração do -Naftol: Extraia a solução orgânica original com solução aquosa de NaOH 10% (3 x 20 mL). Guarde a solução orgânica original para prosseguir a extração no item 4. Porque utilizamos NaOH para extrair o -naftol? Resposta: Junte as frações aquosas básicas em um erlenmeyer. Neutralize esta solução final com HCl concentrado, que deve ser adicionado em pequenas porções. O precipitado formado deve ser coletado através de uma filtração a vácuo utilizando um funil de Büchner. Lavar o precipitado com água fria. Seque os cristais entre papéis de filtro e pese o produto obtido. Calcule a percentagem de material recuperado. 4) Recuperação do fenantreno: Lave com água destilada a solução orgânica original (2 x 20 mL). Separe as fases e recolha a solução orgânica em um erlenmeyer e seque com Na2SO4 anidro. Filtre, com a ajuda de um papel pregueado ou então com um chumaço de algodão, a solução para dentro de um balão de fundo redondo previamente pesado e evapore o solvente orgânico em um evaporador rotatório. Pese o produto obtido para calcular a percentagem de produto recuperado. Separe amostras das substâncias que você separou para obtenção dos espectros de IV e para a análise por Cromatografia em Camada Delgada (CCD). Anilina: transfira o produto obtido na etapa 1 para um frasco de amostra, previamente identificado com o no do armário e os nomes dos alunos (tente separar utilizando uma pipeta. Se a quantidade for muito pequena use um pouco de éter etílico para dissolver a amostra). 24 Ácido cinâmico: transfira os cristais para um frasco de amostra identificado (no do armário e nomes dos alunos). -naftol: transfira os cristais para um frasco de amostra identificado (no do armário e nomes dos alunos). Fenantreno: transfira os cristais para um frasco de amostra identificado (no do armário e nomes dos alunos). 25 Experimento 2 Extração do Limoneno e Síntese do Terpineol Introdução O α-terpineol (3) é um monoterpeno de odor agradável encontrado em uma grande variedade de óleos essenciais, com ampla aplicação industrial. Assim, é usado em indústrias de produtos de perfumaria como constituinte de sabonetes e cosméticos, em indústrias de produtos de limpeza como repelente de insetos, desinfetante e aromatizante, em indústrias farmacêuticas como antifúngico e anti-séptico e em indústrias de processamento de minerais como agente de flotação. Ultimamente, tem sido também empregado como substrato na preparação de copolímeros. Devido a essa enorme demanda, o terpineol utilizado no mercado mundial é obtido, em grande parte, por via sintética, e vários métodos para tal são disponíveis, com especial destaque àqueles que utilizam pinenos ou a própria terebintina como materiais de partida, Preparações a partir de outros monoterpenos como limoneno (1) ou nerol também são descritas, sendo que o limoneno é interessante pela disponibilidade, facilidade de obtenção em alta pureza química e óptica e possibilidade de reações de adição seletivas, sendo bastante útil em estudos acadêmicos que visam demonstrar a aplicabilidade de diferentes catalisadores ácidos. Objetivos Extrair um produto natural empregando destilação por arraste de vapor e empregar o limoneno na síntese do (+)-alfa-terpineol. Procedimentos experimentais Os procedimentos foram adaptados ou reproduzidos da referência 4. Detalhes adicionais e alguns cuidados são apresentados no capítulo 32 do livro “Química em 50 Ensaios”. Extração do limoneno (1) por arraste de vapor Montar a aparelhagem para destilação por arraste a vapor conforme a Figura 1: usar balão de 500 mL, kitassato de 1 L e vidraria restante compatível, preenchendo o kitassato com cerca de 600-700 mL de água destilada. O material pode ser coletado num frasco erlenmeyer de 100 mL. Descascar quatro laranjas cuidadosamente (evitando tirar pedaços da polpa ou da “parte branca” da laranja). As cascas devem ser picadas em pedaços pequenos (cerca de 2-3 cm), pesadas e transferidas para o balão de 500 mL. Adicionar água destilada em quantidade suficiente para cobrir as cascas (cerca de 250 mL), adaptar o balão ao sistema de destilação e iniciar o aquecimento tanto no balão quanto no kitassato (utilizar uma chama mais forte no kitassato). Após terminada a destilação (até que gotículas de óleo não sejam mais tão nítidas no material recolhido - cerca de 80-100 mL), transferir o líquido para um funil de separação e extrair a fase aquosa com diclorometano (3 x 50 mL). Secar a fase orgânica combinada sobre sulfato de sódio anidro, filtrar para um balão tarado e remover o solvente sob pressão reduzida. Pesar o resíduo e calcular o rendimento obtido (proporção de óleo de laranja em relação às cascas utilizadas). Separar uma amostra para a caracterização do óleo (cujo constituinte principal é o (+)-limoneno) por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas, rotação óptica e análise por IV, RMN de 1H e RMN de 13C. 26 Rolha de cortiça ou borracha Tudo de vidro Garra Água Cacos de Porcelana Mangueira de silicone Água Casca de laranja Condensador Entrada de água Saída de água 1 2 Suporte de madeira Fechar com tampa de vidro Fixar a alonga ao condensador com elástico Figura 1. Sistema para a destilação a vapor das cascas da laranja. Preparação do tricloroacetato de terpineol (2) Reação: Cl3CCO2H CH2Cl2 O O Cl Cl Cl NaOH MeOH/H2O OH (+)-limoneno (1) (2) (+)-terpineol (3) Esquema 1. Síntese do terpineol (3). Em um balão de duas bocas de 100 mL, conectado a um funil de adição e a uma rolha esmerilhada, colocar o (+)-limoneno (1) (2,0 g, 14,7 mmol - utilizar o óleo de laranja extraído, complementado com material comercial) e diclorometano (10 mL). À parte, preparar uma solução de ácido tricloroacético (2,9 g, 17,7 mmol, 1,2 eq. – manipular com cuidado, utilizando luvas e óculos de segurança e evitando inalação) em diclorometano (5 mL), e transfer para o funil de adição com a ajuda de um funil de haste longa. Fechar o funil de adição com uma guarda de cloreto de cálcio, e iniciar a seguir um gotejamento lento (cerca de 30 min) da solução ácida sobre a solução com o limoneno, mantida à temperatura ambiente e sob agitação magnética constante. Após a adição, agitar a mistura por um tempo adicional de 30 min, com acompanhamento da reação por CCD (solvente: hexano, revelação da placa cromatográfica com vapor de iodo ou por borrifamento com solução de anisaldeído/ácido acético, seguida por aquecimento). Em seguida, transferir a solução de reação para um funil de separação, extrair com solução aquosa de bicarbonato de sódio 5% (2 x 10 mL) e a seguir Observações: -Bico de Bunsen 1 chama forte (azul) -Bico de Bunsen 2 chama fraca (amarelada) 27 lavar com solução aquosa de cloreto de sódio (1 x 10 mL). A fase orgânica deve ser seca sobre sulfato de sódio anidro, filtrada e o solvente removido em um evaporador rotativo. O material bruto, obtido na forma de um óleo (˜4,14 g), deve ser utilizado diretamente na próxima etapa. Além da análise por CCD, guarde uma pequena amostra (1 gota) paraanálise no IV e continue a etapa seguinte. Preparação do (+)-alfa-terpineol (3) Reação: vide esquema 1. Em um balão de duas bocas de 100 mL conectado a um funil de adição e a uma rolha esmerilhada, adicionar o tricloroacetato de terpineol bruto obtido na etapa anterior (4,0 g) e dissolver em metanol (10 mL). À parte, transferir uma solução aquosa de NaOH 4,5 mol/L (10 mL) para o funil de adição e, sob agitação constante à temperatura ambiente, adicionar gota a gota à solução metanólica. Após a adição (cerca de 30 min), a agitação magnética deve ser mantida por 30 min adicionais, com acompanhamento da reação por CCD (hexano:acetato de etila 20%). Uma solução aquosa de HCl 20% (v/v) deve ser então adicionada gota a gota, até atingir ph 8-9 e, após alguns minutos, a mistura de reação deve ser evaporada sob pressão reduzida. O resíduo obtido deve ser extraído com 30 mL de uma solução de hexano:acetato de etila 20% e, a seguir, transferir a fase líquida para um erlenmeyer e secar sobre sulfato de sódio anidro. Após filtração e transferência para um balão tarado, o solvente deve ser evaporado em evaporador rotativo. O terpineol bruto (˜1,65 g) deve ser então purificado em coluna cromatográfica de sílica gel (solvente hexano: acetato de etila 5%), permitindo assim o isolamento do (+)-alfa-terpineol puro. Pesar o material obtido e calcular o rendimento. O produto deve ser analisado por IV e RMN de 1H e de 13C. Medir a rotação óptica do produto obtido e comparar todos os dados obtidos com a literatura. Referências: 1. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S; Engel R. G.; Introduction to Organic Laboratory Techniques: A microscale Approach, 3a ed. Saunders, Philadelphia, 1999. p. 489-491 e 662-669. 2. Greenberg, F. H., J. Chem. Educ., 45, 537 (1968). 3. Solomons, T. W.; Fryhle, C.B.; Organic Chemistry, 7a. ed. John Wiley & Sons, New York, 2000, pp. 1152-1155. 4. Baptistella, L. H. B.; Imamura, P. M.; Melo, L. V.; Castello, C. Quim. Nova 2009, 32, 1069-1071. 28 Experimento 3 Síntese do Paracetamol (Acetoaminofeno). Purificação por recristalização, determinação de ponto de fusão e caracterização por I.V. Introdução Paracetamol é um analgésico não esteroidal amplamente utilizado no mundo todo com diferentes nomes comerciais, tais como, Tylenol®, Acetofen®, Pacemol®, Tynophen®. O paracetamol foi utilizado durante muito tempo como intermediário para a síntese da fenacetina, principal constituinte do analgésico conhecido pela sigla APC (Aspirin, Phenacetin, Caffeine), encontrado no analgésico Saridon®, que entretanto não está mais disponível no mercado. A alta hepatoxicidade da fenacetina contribuiu para a sua retirada do mercado, tendo sido substituído pelo paracetamol, que é menos tóxico e apresenta a mesma ação analgésica. Tanto o paracetamol, quanto a fenacetina foram utilizados também como intermediários para a síntese da Dulcina, um adoçante artificial 100 a 300 vezes mais doce do que a sacarose. Esse adoçante não apresenta o sabor amargo residual (afer taste) deixado pela sacarina, entretanto a sua aceitação no mercado foi menor do que a da sacarina. A dulcina não é mais comercializada desde dos meados do século XX. A sua remoção foi causada pela ocorrência de problemas de toxicidade, principalmente no Japão (Figura 4). Figura 4. Estruturas da Dulcina e da sacarose Objetivos Sintetizar o paracetamol, purificar por recristalização e caracterizar pelo ponto de fusão e pela análise do espectro na região do infravermelho (I.V.). O material sintetizado será guardado e utilizado como substrato para a próxima etapa, que é a síntese da Dulcina. Nesse experimento você realizará: 1) A extração do principio ativo presente em comprimidos de um fármaco comercial com a ajuda de um solvente orgânico; 2) A síntese de um fármaco comercializado, entretanto por não ser preparado nas condições exigidas pela Anvisa, ele não poderá ser retirado do laboratório ou ingerido, sob nenhuma hipótese; 3) O manuseio de reagentes químicos; 4) Técnicas de laboratório, tais como, aquecimento, cromatografia em camada delgada, filtração e recristalização; 5) O cálculo de rendimento de reação. 29 Extração do paracetamol de um comprimido comercial Triture um comprimido de paracetamol (750 mg) em um almofariz e transfira o pó obtido para um Erlenmeyer de 125 mL. Adicione, então, 20 mL de acetato de etila e uma barra de agitação magnética no frasco. Agite vigorosamente a suspensão resultante por 30 minutos. Na composição do comprimido existem substâncias que são insolúveis em solventes orgânicos. Após, filtre a suspensão com a ajuda de um papel de filtro e um funil para um balão previamente pesado e evapore o solvente com a ajuda de um rotaevaporador. O sólido resultante deve ser pesado e o rendimento da extração deve ser calculado. Síntese do paracetamol Reação: Esquema 1. Acetilação do 4-aminofenol. Procedimento experimental Adicione, em um Erlenmeyer de 125 mL, 3,3 g (30,2 mmol) de p-aminofenol e 9,0 mL de água destilada. Adicione a essa mistura, com muito cuidado e com agitação continua, 3,6 mL (32,6 mmol) de anidrido acético (CUIDADO: A REAÇÃO É EXOTÉRMICA) e depois aqueça a solução em banho-maria até a completa dissolução do sólido. Após 10 minutos, resfrie a solução, com a ajuda de um banho de gelo, para precipitar o paracetamol formado. Filtre os cristais obtidos utilizando um funil de Büchner (e papel de filtro adequado), lave os cristais com água gelada (em torno de 5 mL) e deixe-os no funil com o vácuo ligado por quinze minutos. O produto cristalino obtido pode apresentar uma coloração levemente rósea. Em alguns casos, pode ser necessário recristalizar o paracetamol. Nesse caso, coloque o sólido em um Erlenmeyer de 125 mL e adicione 20 mL de água destilada e 5g de carvão em pó. Aqueça essa mistura à ebulição e em seguida filtre a quente. Deixe esfriar a solução filtrada a temperatura ambiente, depois resfrie a solução com a ajuda de um banho de gelo. Após a precipitação dos cristais, filtre-os com a ajuda de um funil de Büchner. Deixe os cristais secarem sob vácuo (15 minutos). Pese para calcular o rendimento e separe uma amostra para determinar o ponto de fusão (p.f. 167-169 ºC) e outra para obter o espectro na região do infravermelho (I.V.). O ponto de fusão deverá ser determinado somente na aula seguinte, pois o paracetamol sintetizado ainda não estará seco o suficiente no final da aula. Atenção: Guarde tanto paracetamol sintetizado quanto o extraído do comprimido para as comparações cromatográficas e acompanhamento de reação que faremos na síntese da Dulcina. 30 Síntese da Dulcina Reação: OH O HN Na/EtOH H3CCH2I 1) 2) O O HN HCl/H2O Refluxo O NH3 Cl OH NH2 O HN Uréia/H+ Refluxo Paracetamol Fenacetina Cloridrato de p-fenetidina Dulcina Esquema 2. Preparação do Dulcina utilizando o paracetamol como substrato. Nesse experimento você aprenderá o seguinte: 1) Síntese de um fármaco comercializado (não poderá ser ingerido, em nenhuma hipótese); 2) Manuseio de reagentes químicos; 3) Técnicas de laboratório, tais como, aquecimento, cromatografia em camada delgada, filtração e recristalização; 4) Reações clássicas de química orgânica (substituição, hidrólise, etc) 5) Cálculo de rendimento de reação. Procedimento experimental: Adicione em um balão de fundo redondo, de duas bocas, de 100 mL de capacidade 10 mL de etanol anidro. Acoplea esse balão um condensador de refluxo e um funil de adição com equalizador de pressão. Depois adicione sódio metálico (0,4g, 17,4 mmol). CUIDADO: O sódio reage violentamente com a água. Agite a mistura até o total consumo do sódio. À solução adicione o paracetamol (2,5g, 16,5 mmol) e em seguida 3,8 g (2,0 mL, 24,2 mmol) de iodeto de etila, lentamente, com a ajuda do funil de adição. Refluxe a solução resultante por 1h. Após esse tempo, adicione, pelo topo de condensador, água destilada (25 mL) e mantenha o aquecimento da mistura resultante até a completa dissolução do precipitado formado. Esfrie a solução com a ajuda de um banho de gelo. Nesse momento deve ocorrer a precipitação da fenacetina. Filtre os cristais com a ajuda de um funil de Büchner e um papel de filtro adequado. Deixe os cristais secarem sob vácuo, pese os cristais e meça o ponto de fusão (p.f. 135-137 ºC). Se os cristais estiverem muito escuros, faça uma recristalização com água e carvão (ver o procedimento na preparação do paracetamol). Pese e separe uma amostra para o registro do espectro na região do infravermelho, I. V. Hidrólise da Fenacetina (ver Esquema 2) Em um balão de fundo redondo de 25 mL de capacidade (junta 14/20) adicione a fenacetina recém-preparada (2,0 g, 11,17 mmol) e uma solução de HCl:H2O (1:1, v/v, 8 mL). Coloque 3 cacos de porcelana (evita a turbulência no aquecimento) e um condensador de refluxo. Aqueça a mistura resultante até a ebulição, utilizando uma manta de aquecimento, e mantenha o refluxo por 60 min. Após esse tempo, deixe a solução esfriar e em seguida coloque o balão, contendo a solução, em um banho de gelo para favorecer a precipitação do cloridrato de p- fenetidina. Filtre os cristais com a ajuda de um funil de Büchner (não lave os cristais – é um sal com boa solubilidade em água). Se precisar transferir um resíduo eventual que tenha aderido nas paredes do balão utilize somente a água-mãe que está no kitassato. Se precisar 31 lavar os cristais utilize também a mesma água. Deixe os cristais secando por 15 minutos no vácuo, transfira os cristais para um frasco previamente identificado e pesado. o Pesar o produto para calcular o rendimento da etapa; o Caracterizar o produto por meio da análise do espectro na região do IV; o Manter o produto em um dessecador para ser utilizado na próxima etapa. Síntese da Dulcina (ver Esquema 2) Procedimento experimental Coloque uma mistura de hidrocloreto de p-fenitidina (2,0 g, 11,56 mmol), previamente preparado, e ureia (2,8 g, 46,7 mmol) em um balão de fundo redondo de 10 mL de capacidade, equipado com um condensador de refluxo. A essa mistura adicione água destilada (4,6 mL), ácido clorídrico (37%, 0,1 mL) e ácido acético glacial (0,1 mL). A mistura resultante adicione alguns cacos de porcelana e aqueça até a ebulição. Mantenha a solução sob refluxo durante 40 minutos. Em seguida, retire o condensador e deixe a reação sob aquecimento para concentrar o meio reacional (ATENÇÃO: Essa operação deve ser obrigatoriamente feita sob a capela). Deixe a solução esfriar e depois coloque o balão contendo a solução em um banho de gelo para precipitar a dulcina. Filtre o precipitado com ajuda de um funil de Büchner. Lave o sólido com uma quantidade mínima de água destilada gelada, com o objetivo de remover os traços de ácido. Deixe, então, o sólido no vácuo para secar o máximo possível, transfira-o para um frasco identificado e pesado e o guarde em um dessecador. Separe uma pequena amostra para medir o ponto de fusão (p.f. 173-174 ºC) e para obter o espectro na região do infra-vermelho e também os espectros de RMN 1H e 13C. o Pesar o produto para calcular o rendimento da etapa e também o rendimento global do processo. Bibliografia Preparação do paracetamol 1. Korolkovas, A.; Burckhalter, J. H., Química Farmacêutica, Ed. Guanabara-Koogan, 1976. 2. Furniss, B. S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G.; Tatchell, A. R. Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th Ed., Longman Scientific & Technical; New York, 1989, p. 985. Preparação da Dulcina 1. Goldsmith, R. H. J. Chem. Ed. 1987, 64, 954. 2. Hill, J. W. J. Chem. Ed. 1988, 65, 209. 3. Williams, B. D.; Williams, B.; Rodino, L. J. Chem. Ed. 2000, 77, 357. 4. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S. Organic Laboratory Tecniques. A Microscale Approach, Saunders Coll. Publishing, Filadelfia, 1982, pp. 321-322. 5. Kurzer, F. Org. Synth. Coll. 1963, 6, 52. 32 Experimento 4 Preparação do Antitussígeno Guaifenesina (adaptado de “Semi-Microscale Williamson Ether Synthesis and Simultaneous Isolation of an Expectorant from Cough Tablets”, Stabile, R. G.; Dicks, A. P. J. Chem. Educ. 2003, 80 (3), 313-315). Introdução A guaifenisina (1) é um produto farmacêutico com atividade antitussígena, utilizado em preparações para o combate da tosse associada aos resfriados comuns. No Brasil, essa substância é utilizada em associações com outros sais, entretanto nos Estados Unidos e na Europa essa substância é vendida pura, na forma de comprimidos ou drágeas (Figura 5). O O OH OH Centro Assimétrico Guaifenesina (1) O O OH OH (S)-(+)-Guaifenesina (2) Figura 5. Estrutura química da guaifenesina. Apesar dessa substância apresentar em sua estrutura um centro assimétrico, ela é comercializada na sua forma racêmica. Estudos já comprovaram que o enantiomero S-(+) é mais potente como expectorante do que o enantiomero R-(-), entretanto esse enantiomero não apresenta nenhum efeito deletério, por isso o fármaco é comercializado como uma mistura racêmica. Esse projeto está dividido em duas partes. Na primeira faremos a extração da guaifenesina presente nos comprimidos e após cristalização, faremos a análise cromatográfica (TLC e CG quiral e racêmica) e espectroscópica do produto isolado. Na segunda parte, efetuaremos a síntese racêmica da guaifenesina, a partir de produtos de baixo custo. O produto sintetizado por nós será utilizado na comparação com aquele obtido do comprimido. Objetivos Extrair o fármaco guaifenesina de comprimidos comerciais e sintetiza-lo em laboratório empregando a síntese de Williamson. Extração da Guaifenesina comercial. Procedimento experimental Pese um comprimido de guaifenesina comercial (Mucinex – 400 mg por comprimido) e anote esse valor no seu caderno de laboratório. Triture esse comprimido em um almofariz, com a ajuda de um pistilo. Procure pulverizar o máximo possível o comprimido, de maneira a aumentar a eficiência do processo de extração. Transfira o pó para um Erlenmeyer de 125 mL de capacidade e adicione 30 mL de acetato de etila e uma barra de agitação magnética de tamanho médio. Deixe a suspensão sob vigorosa agitação magnética por 60 minutos e em seguida filtre-a, utilizando um funil Büchner e um papel de filtro adequado. Ao filtrado adicione, em pequenas porções, hexano até que ocorra a formação de um precipitado (em torno de 50-60 mL) na forma de cristais brancos. A mistura é resfriada com ajuda de um 33 banho de gelo, e o precipitado é filtrado a vácuo e lavado com uma pequena porção de hexano gelado. O precipitado deve ser deixado no vácuo por alguns minutos e após secagem, o sólido será retirado e pesado. o Calcule o rendimento obtido na etapa de extração; o Providencie uma pequena amostra para análise no Infravermelho; o Providencie uma pequena amostra para RMN de 1H. Uma das amostras será utilizada para registar um espectro de RMN de 13C. o Providenciar amostra para o CG-MS. Preparação da Guaifenesina. Considerações iniciais Para prepararmosa Guaifenesina no laboratório utilizaremos como etapa-chave do nosso processo, a reação de Williamson. Essa reação, que consiste em um ataque nucleofílico de um fenolato sobre um haleto primário, é o método mais utilizado na preparação de éteres aromáticos e alifáticos. Normalmente é mais eficiente para a preparação de éteres aromáticos, principalmente quando utilizamos fenóis (Esquema 3). Reação: OH O O O Cl OH OH O O OH OHNaOHaq EtOH 2-metoxifenol (guaiacol) Guaifenesina (1) Esquema 3. Preparação da guaifenesina via síntese de Williamson. Como material de partida utilizaremos o 2-metoxifenol também conhecido como Guaiacol. Esse fenol tem propriedades antissépticas e é utilizado pelos dentistas no tratamento de alguns processos inflamatórios leves. Tem também uma leve propriedade analgésica. O tratamento desse fenol com hidróxido de sódio dará origem a um fenolato que será utilizado como nucleófilo na etapa posterior. Algumas questões interessantes: a) Por que um fenol quando tratado com NaOH forma um fenolato? b) Essa reação ocorre com um álcool alifático? c) O que ocorre quando você adiciona a solução aquosa de hidróxido de sódio sobre o fenol? Procedimento experimental Dissolva o guaiacol ou 2-metoxifenol (1,356 g, 11 mmol) em 6 mL de etanol 95% em uma capela (OBSERVAÇÃO N° 1). Após a dissolução, adicione uma solução de 0,50 g (12,5 mmol) de NaOH (OBSERVAÇÃO N° 2) em 2 mL de água destilada sobre a solução alcoólica de Guaiacol. Refluxe a mistura resultante durante 50 minutos. Após esse tempo, adicione, gota a gota, uma solução de 3-cloro-1,2-propanodiol (1,314 g, 11,96 mmol) em 2 mL de etanol 95% à solução do fenolato. Refluxe a mistura resultante por mais 90 minutos (OBSERVAÇÃO N° 3). Após o refluxo, resfrie a suspensão até a temperatura ambiente e 34 remova o etanol sob vácuo. Adicione, então, 6 mL de água destilada para dissolver o NaCl formado no processo. Extraia a fase aquosa três vezes com acetato de etila (3 x 10 mL). Reúna as fases orgânicas e seque sob MgSO4 ou Na2SO4. Filtre a suspensão e lave o sólido com 10 mL de acetato de etila. Remova o solvente sob vácuo e ao óleo amarelo resultante adicione 10 mL de hexano. O resfriamento da solução hexânica, sob agitação magnética, leva à formação de um sólido. Filtre o sólido com a ajuda de um funil de Büchner e deixe secar por 10 minutos. Recristalize esse sólido com uma mistura de acetato de etila e hexano, para fornecer um sólido de P. f. 78-79 °C. Atenção, dissolva o sólido em uma pequena quantidade de acetato de etila (a menor possível) e adicione então hexano, até observar a turvação da solução. o Calcule o rendimento obtido para a sua etapa; o Providencie o ponto de fusão do seu sólido; o Providencie uma pequena amostra para Infravermelho o Providencie uma pequena amostra para RMN de hidrogênio. Uma das amostras será utilizada para registar um espectro de RMN de carbono. o Providenciar amostra para o CG-MS Atividades a serem feitas durante o experimento: 1. Discussão dos mecanismos envolvidos e do procedimento de purificação; 2. Espectros do produto extraído dos comprimidos. OBSERVAÇÕES IMPORTANTES SOBRE ESSES EXPERIMENTOS Observação no1: CUIDADO NO MANUSEIO DO GUAIACOL. ELE DEVE SER FEITO EXCLUSIVAMENTE SOB A CAPELA. O PRODUTO É RAZOAVELMENTE VOLÁTIL. Observação n0 2: PREPARE A SOLUÇÃO ANTES DE FAZER A SOLUÇÃO DE GUAIACOL EM ETANOL. ATENÇÃO NO MANUSEIO DE NaOH E NA DISSOLUÇÃO DESSA BASE EM ÁGUA, POIS A REAÇÃO É MUITO EXOTÉRMICA. Observação n0 3: NÃO ESQUEÇA QUE O SISTEMA DE REFLUXO DEVE SER MONTADO NA CAPELA. PROCURE SE PROTEGER, MANTENDO A CAPELA FECHADA. 35 Experimento 5 Extração e Resolução dos Profenos Introdução Os organismos vivos, geralmente, produzem um único enantiômero do possível par de enantiômeros. Desta forma, somente o enantiômero (-)-2-metil-1-butanol é formado na fermentação de amidos; somente (+)-ácido lático é formado na contração dos músculos; sucos de frutas contêm somente (-)-ácido málico e somente (-)-quinina é obtida a partir de árvores do gênero Cinchona. Figura 6. Substâncias quirais de origem natural. Nos sistemas biológicos, a especificidade estereoquímica é mais uma regra do que uma exceção, uma vez que enzimas catalíticas, que são de fundamental importância em muitos sistemas, são opticamente ativas. Por exemplo, o açúcar (+)-glucose é um importante caminho no metabolismo animal e é o material de partida na indústria de fermentação. Entretanto, seu antípoda, (-)-glucose, não é metabolizado pelos animais e não é fermentado pelas bactérias. Os enantiômeros possuem propriedades físicas idênticas, não sendo passíveis de separação pelos métodos de separação convencionais: (a) cristalização uma vez que suas solubilidades são idênticas; (b) cromatografia uma vez que são retidos igualmente sobre o adsorvente. Enquanto os organismos vivos produzem, geralmente, apenas um dos enantiômeros de um par, os métodos sintéticos convencionais podem produzir uma mistura de enantiômeros. Quando essa mistura compreende igual concentração de enantiômeros de configurações opostas, ela é denominada de racemato e a separação desta mistura em seus respectivos enantiômeros é conhecida como resolução. Essa resolução, geralmente, é realizada reagindo a mistura racêmica com um composto opticamente puro. Essa reação leva à formação de uma mistura de compostos diastereoisoméricos. Como os diastereoisômeros possuem propriedades físicas diferentes, tais como ponto de fusão, ponto de ebulição, solubilidade e comportamento cromatográfico eles são passíveis de separação por métodos de separação convencionais como cristalização fracionada ou cromatografia. 36 Objetivos Extrair o fármaco ibruprofeno racêmico de comprimidos comerciais e emprega-lo na preparação de duas amidas diastereoisoméricas empregando um reagente de acoplamento. Conceitos envolvidos: estereoquímica, propriedades físicas de enantiômeros e diastereoisômeros, resolução de racematos. Procedimento experimental Extração de profenos a partir de comprimidos comerciais – Esta parte do experimento será realizada para o ibuprofeno. Triture um comprimido comercial de ibuprofeno (600 mg) em um almofariz e transfira o pó para um Erlenmeyer de 125 mL de capacidade, contendo uma barra de agitação magnética de tamanho médio. Adicione 40 mL de acetato de etila e agite vigorosamente a solução por 40 minutos. Filtre a solução em um balão previamente pesado (junta 24/40). Lave o resíduo com mais 10 mL de acetato de etila. Evapore o solvente no rota-evaporador, seque com ar comprimido e determine a massa do produto extraído. Se o rendimento do material extraído for inferior a 90% do valor esperado, significa que resta ainda uma “boa quantidade” da substância impregnada no material de partida, sendo necessário uma re-extração do material que ficou no papel filtro. Análises que serão realizadas com o composto obtido: ponto de fusão, cromatografia gasosa empregando coluna quiral {2 mg do composto diluído em 1 mL de acetato de etila}, rotação óptica (as condições serão fornecidas pelos professores), IV, RMN de 1H, 13C e DEPT. Preparação das ibuprofenamidas diastereoisoméricas1 (ver Esquema 4). Reação: O OH Ibuprofeno N C N DCC NH2 (S)-metilbenzilamina O N HR S O N H S S + Esquema 4. Síntese das amidas diastereoisoméricas. Em um balão de 25 mL de capacidade (junta 14/20), prepare
Compartilhar