tioureia

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Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas
Departamento de Química
Métodos Sintéticos em Química Orgânica
Professores: Marcus Mandolesi Sá e Bruno Silveira de Souza
Experimento 02:
Redução de cetona seguida de desidratação de álcool com obtenção de alceno
Ana Caroline Ebone de Oliveira
Pamela Rosa Martins
Florianópolis
Outubro/2017
Índice:
1.	Introdução
2.	Materiais
2.1.  Equipamentos
2.2.  Reagentes e Soluções
3. Procedimento Experimental
4. Resultados e Discussões
	4.1. Espectro de Infravermelho 
	4.2. Mecanismo
	4.3. Cálculos
5. Conclusão
6. Referências Bibliográficas
Introdução
Atualmente, há um grande desenvolvimento em pesquisas de rotas sintéticas orgânicas alternativas a fim de obter moléculas específicas. Uma das pesquisas visa a obtenção de moléculas bioativas, que são muito promissoras por apresentarem possibilidade de variação estrutural, com grande espectro de atividades biológicas. Dentre os compostos orgânicos que agem como intermediários sintéticos e possuem potencial biológico, destacam-se tiouréias, guaninas, cromenonas, hidantoínas, dentre outros. 1
As tiouréias são uma ampla classe de compostos que apresentam em sua estrutura geral átomos de carbono, nitrogênio, enxofre e hidrogênio. Elas vêm sendo muito estudadas e sintetizadas para posterior aplicação de metodologias para a preparação de compostos nitrogenados, funcionando basicamente como blocos de construção na síntese destes heterociclos. 2,3
Com o intuito de otimizar a reação e diminuir qualquer erro ou perda de produtos na hora do seu manuseio, a reação deu-se via one-pot. Esse tipo de reação pode ou não ter mais de uma etapa, mas todas elas ocorrem dentro do mesmo meio reacional, então uma reação preliminar torna a espécie obtida reativa na presença de outro reagente que também se encontra presente no meio reacional, seguindo-se assim até a formação do produto final desejado. 4
O método utilizado possui muitas vantagens quando comparado com que envolve as reações denominadas lineares: número de etapas reduzido, capacidade de automação, menor número de procedimentos para purificação, não há necessidade da separação dos intermediários, simplicidade operacional, possibilidade da formação de uma alta diversidade de compostos, além de produzir menos resíduos. 5
A utilização de um catalisador visa aumentar a velocidade da reação, mas sem que este seja consumido e influencie no equilíbrio ou na composição química dos produtos ou reagentes. Basicamente, o catalisador acelera a reação por meio de um caminho alternativo, conhecido quimicamente como um mecanismo de reação diferente entre reagentes e produtos, aonde essa nova via possui uma energia de ativação menor que a da rota sintética original.
Materiais 
2.1. Equipamentos e Vidrarias
Balança
Balão de fundo redondo de 125 mL
Barra de agitação magnética
Bastão de vidro
Chapa de aquecimento com agitação magnética
Eppendorf
Erlenmeyer de 125 mL
Espátula
Funil de Büchner
Kitassato
Placa de vidro
Papel filme
Papel filtro
Pipeta de Pasteur
Pipetas de 1 mL e 10 mL
Rotaevaporador
Recipiente para banho-maria
Termômetro
2.2 Reagentes e Soluções
Diclorometano (CH2Cl2)
Etanol
PEG-400
p-Toluoyl Chloride
Tiocianato de amônio (NH4SCN)
2-nitroanilina
Procedimento Experimental
Primeiramente montou-se um sistema, dentro da capela, constituído por um  balão de fundo redondo de 125 mL fixado por uma garra em um suporte universal sob uma chapa de aquecimento com agitação magnética. Em seguida, 0,37 g de NH4SCN, 8,10 mL de CH2Cl2, 0,052 mL de PEG-400 e  0,43 mL de p-Toluoyl Chloride foram adicionados sucessivamente, e esta mistura permaneceu sob agitação magnética por 1h. Após esse tempo, foi acrescentado 0,42 g de 2-nitroanilina à mistura reacional, e a mesma continuou sob agitação constante por mais meia hora.
Posteriormente, em um papel filtro previamente cortado, um funil de Büchner e um kitassato, a mistura foi filtrada a pressão reduzida e, então, transferida para um balão de fundo redondo, onde foi submetida ao rotaevaporador até a máxima evaporação do solvente. Seguidamente, tampou-se a boca do balão de fundo redondo com camadas de papel filme com pequenos furos feitos em sua superfície, com o intuito de garantir a completa evaporação do solvente. O balão de fundo redondo ficou estocado por uma semana nessas condições.
Para a purificação do produto, realizou-se uma recristalização. A fim de testar o solvente mais adequado para fazer essa purificação, previamente preparou-se um banho maria, na capela, e aqueceu-se etanol em um erlenmeyer até uma temperatura de aproximadamente 70ºC, garantindo que essa temperatura ficasse abaixo do seu ponto de ebulição. Então, adicionou-se o etanol a quente em uma pequena porção do sólido obtido, em um tubo de ensaio em banho maria. 
Após a confirmação da efetividade do etanol como solvente, o restante do sólido foi dissolvido completamente, a quente, em algumas porções do mesmo e transferido para um erlenmeyer e, depois, a solução foi deixada resfriando a temperatura ambiente, em cima da bancada, onde após alguns minutos já percebeu-se a formação de um precipitado de cor amarela.
A seguir, filtrou-se a solução contendo o precipitado, a pressão reduzida, em um papel filtro previamente cortado e pesado, um funil de Büchner e um kitassato, lavando a solução com algumas porções de etanol gelado. O papel filtro contendo os cristais foi colocado em uma placa de vidro, antecipadamente pesada, coberta com papel filme contendo pequenos furos para total evaporação do solvente e foi estocada por uma semana.
Para a caracterização da amostra, uma pequena porção do produto sólido obtido foi separada, em um eppendorf, para análise espectroscópica de infravermelho e a temperatura de fusão foi determinada experimentalmente, obtendo-se os valores de 151ºC a 153ºC.
A massa obtida de produto final foi de 0,32 g, sendo assim, atingiu-se XXX% de rendimento.
Resultados e Discussões
4.1 Espectro de Infravermelho
Um conjunto de bandas presentes entre 900 e 675 cm-1 são características do acoplamento entre as deformações em fase fora do plano dos átomos de hidrogênio adjacentes dos anéis aromáticos. Além disso, encontram-se bandas de deformação axial de C-H de aromáticos entre 3100 e 3000 cm-1. 6 
Ao analisar o espectro de infravermelho obtido para a N-aciltiouréia sintetizada e compará-lo com as bandas oriundas de uma molécula análoga, encontrada na literatura, notam-se picos típicos que facilitam a confirmação da formação do produto desejado.
A banda em torno de 3296 cm-1 é proveniente da ligação N-H, enquanto que o sinal em 3033 cm-1 é da ligação de um grupo aromático ligado a um grupo C-H. A banda presente na região próxima de 1702 cm-1 pertence a ligação C=O, e a que aparece em 1458 cm-1 da ligação C-N, 1352 cm-1 da ligação C-NO2, e ainda estão presentes as bandas mais importantes para a confirmação da formação do produto esperado, em 1269 cm-1 originária da ligação C=S e 1593 cm-1 da ligação  N-C=S. 7
Figura 1. Espectro de Infravermelho da 4-methyl-[phenylamino)thioxomethyl]-benzamide
4.2. Mecanismo
4.3 Cálculos
Conclusão
A partir dos dados obtidos na análise do espectro de infravermelho, o qual foi comparado com um espectro oriundo de uma molécula análoga ao produto esperado, conclui-se que houve a obtenção do 4-methyl-N-[(phenylamino)thioxomethyl]-benzamide. Porém, o ponto de fusão, medido experimentalmente, não pode ser comparado, por não conter esse dado presente na literatura.
Bibliografia
1. CUNHA, Silvio. Antimicrobial Activity and Structural Study of Disubstituted ThioureaDerivatives, Monatshefte fur Chemie, Chemical Monthly, 138ª Ed., p. 511-516, 2007.
2. KOKETSU, Mamoru. Preparationof N,N-unsubstituted selenoureas and thioureas from cyanamides, Tetrahedron Letters, 42ª Ed., p. 6333–6335 , 2001.
3. KODOMARI, Mitsuo. A convenient and efficient method for the synthesis of monoand N,N-disubstituted thioureas. Tetrahedron Letters, 46ª Ed., p 5841–5843, 2005.
4. Rogerio, K. R.; Vitório, F.; Kümmerle, A. E. Reações Multicomponentes: Um breve Histórico e a Versatilidade destas Reações na Síntese de Moléculas Bioativas. Rev. Virtual Quim., 8ª Ed., p. 6,  2016. 
5. Batalha, P. N. Recentes Avanços em Reações Multicomponentes: Uma Perspectiva Entre os Anos de 2008 e 2011. Rev. Virtual Quim., 4ª Ed., p. 13-45, 2012.
6. SILVERSTEIN, R. M. Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos, 7ª Ed., cap. 2, p. 84.
7. VENKATESH, P., PANDEYA, S. N. Synthesis and anti-oxidant activity of some n-(anilinocarbonothioyl) Benzamide and heterocyclic based thiourea derivatives. International Journal of ChemTech Research, v.1, no. 3, p. 733-741, 2009.