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REAÇÃO DE SANDMEYER

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
TAINÁ ROCHA DA SILVA
GRUPO FENOL E A REAÇÃO DE SANDMEYER
TUBARÃO
2017
TAINÁ ROCHA DA SILVA
GRUPO FENOL E A REAÇÃO DE SANDMEYER
Pesquisa de apoio disciplinar apresentado à disciplina de Química Orgânica, do curso de Engenharia Química, pelo professor Jonathan Alexsander Bork.
TUBARÃO
 2017
SUMÁRIO
		
RESUMO
O intuito deste trabalho foi ensinar como funcionam as reações da reação de Sandmeyer e também a função Fenol, mostrando algumas de suas aplicações fora das apresentadas em sala de aula.
Palavra-Chave: reações, aplicações, função.
1. INTRODUÇÃO
A química orgânica estuda os compostos que possuem carbono. Uma molécula orgânica pode se romper, pois seus átomos adquirem novas disposições, por alguns tipos de processos. A química orgânica se resume em identificar esses compostos e como funciona sua síntese e mostrar aplicações para cada composto.
A química orgânica é um dos estudos mais fundamentais para biologia e para a medicina. Com o estudo das moléculas e suas reações químicas, nos fundamentos da vida, e ao excluir a agua os organismos vivos são formados principalmente pelos compostos orgânicos e as moléculas da biologia molecular são consideradas moléculas orgânicas.
Ao longo dessa pesquisa poderemos ver as aplicações que a reação de Sandmeyer tem e os fenóis, muitas dessas aplicações estão presentes no nosso dia a dia e passam por despercebido.
2. FENOL
	O grupo fenol hidroxilo sofre várias das reaçõs de álcoois, tais como a protonação, a síntese de éster de williamson e a esterificação.
2.1 O OXIGÊNIO NO FENOL É APENAS FRACAMENTE BÁSICO
	Os fenóis não são apenas ácidos, mas também fracos. Eles (e seus éteres) podem ser protonados por ácidos fortes para dar os íons de feniloxônio correspondentes. 
Assim, como com os alcanos, o grupo hidroxilo transmite o caráter anfotérico. No entanto, a basicidade do fenol é ainda menor do que a dos alconóis, porque os pares de elétrons solitários no oxigênio são deslocalizados para o anel de benzeno. Os valores de pKa para íons de feniloxônio são, portanto, inferiores aos de íons de aloxilônio.
Ao contrário dos íons de alquiloxilônio secundário e terciário derivados de álcoois, os derivados de feniloxônio não se dissociam para formar catiões de fenil, porque esses íons têm um conteúdo energético muito alto. A ligação fenil-oxigênio em fenóis é muito difícil de quebrar. No entanto, após a protonação de alcoxibenzenos, a ligação entre o grupo alquilo e o oxigénio é facilmente clivada na presença de nucleófilos tais como Br2 ou I2 (por exemplo, a partir de HBr ou HI) para dar fenol e o haloalcano correspondente.
2.2. OS ÁLCOXIBENZENOS SÃO PREPARADOS PELA SÍNTESE DE ÉTER DE WILLIAMSON
	A síntese de éter de Williamson permite a preparação fácil de muitos alcoxi-benzenos. Os íons fenóxido obtidos por desprotonação de fenóis são bons nucleófilos. Eles podem deslocar os grupos de saída de haloalcanos e sulfonatos de alquilo.
2.3 ESTERIFICAÇÃO LEVA A ALCANOATOS DE FENILO
 A reação de um ácido carboxílico com um fenol para formar um éster fenílico é endotérmica. Por conseguinte, a estericação requer um derivado de ácido carboxílico ativado, tal como um halogeneto de acilo ou um anidrido carboxílico.
2.4. APLICAÇÃO
2.4.1 Aspirina: um fármaco de alcanoato de fenilo
A aspirina evita ataques cardíacos, minimizando a formação de coágulos sanguíneos nas artérias coronárias. A fotografia mostra tal coágulo de sangue (laranja) na artéria pulmonar principal esquerda de um paciente.
	Mais de 100 bilhões de comprimidos de aspirina por ano são usados ​​por pessoas em todo o mundo para aliviar dores de cabeça e dor reumatóide e outras, controlar febre e tratar gota e artrite. A capacidade de produção apenas nos Estados Unidos é de 10 mil toneladas por ano. O ácido salicílico (também chamado de ácido espirico, daí o nome de aspirina ["a" para acetil]) em extratos da casca da árvore de salgueiro ou da planta de pradaria de pradaria haviam sido usados desde a antiguidade para tratar dor, febre e inchaço. 
	Seu gosto amargo e efeitos colaterais, como a irritação da boca e o sangramento gástrico, provocaram a busca de melhores derivados que resultaram na descoberta de aspirina. No corpo, a aspirina funciona como um precursor do ácido salicílico, que inibe irreversivelmente a enzima ciclooxigenase.
	Muitas outras aplicações potenciais da aspirina estão sob investigação, como no tratamento de complicações relacionadas à gravidez, infamação viral em pacientes com AIDS, demência, doença de Alzheimer e câncer. Apesar de sua popularidade, aspi-rin pode ter alguns efeitos colaterais sérios: é tóxico para o fígado, prolonga o sangramento e causa irritação gástrica. É suspeita como a causa da síndrome de Reye, uma condição que leva a danos fatais geralmente fatais. Devido a algumas dessas desvantagens, muitas outras drogas competem com a aspirina, particularmente no mercado de analgésicos, como naproxeno, ibuprofeno e acetaminofeno. O acetaminofeno, mais conhecido como Tylenol, é preparado a partir de 4-aminofenol por acetilação.
2.4.2 Aplicações no dia a dia 
O fenol e seus derivados costumam ser poderosos bactericidas porque eles têm a capacidade de coagular as proteínas dos organismos das bactérias. Por isso, o fenol comum foi muito usado como desinfetante de instrumentos cirúrgicos, o que diminuiu em muito na época o número de mortes por infecção hospitalar. No entanto, com o passar do tempo, ele foi substituído por seus derivados, porque o fenol é tóxico e corrosivo, podendo causar queimaduras.
O fenol é utilizado hoje na fabricação de corantes, na preparação de resinas, na produção de fenolftaleína (um indicador ácido-base muito utilizado em processos de titulação em laboratórios), da aspirina, do ácido pícrico (que será mencionado no próximo parágrafo) e dos cresóis acima.
O 2,4,6-trinitrofenol (ácido pícrico ou picrato de butambeno) é um composto usado em pomadas para queimaduras, em detonadores de explosivos e na produção de baquelite (polímero de condensação resultante da polimerização do fenol com o formaldeído, sendo utilizado na produção de discos musicais, tomadas, interruptores, cabos de panelas, telefones, bolas de bilhar, câmeras fotográficas, revestimentos de móveis (para esta finalidade a baquelite é conhecida como fórmica), carapaças de eletrodomésticos, peças de automóveis e na produção de algumas ferramentas).
Na natureza, os fenóis podem ser encontrados e extraídos do alcatrão de hulha, bem como também podem ser sintetizados em laboratório. Além disso, existem outros fenóis que estão presentes em vários vegetais. Alguns exemplos são:
A carqueja é uma planta usada em chás para combater gastrite, má digestão, azia, cálculos biliares e prisão de ventre, sendo um de seus constituintes o carquejol (2-isopropenil-3-metilfenol);
O gengibre é rico em [6]-gingerol – substância que já foi usada em testes para combater o câncer e mostrou um bom resultado;
O eugenol é um fenol encontrado no cravo-da-índia e é usado em antissépticos bucais.
A vanilina é a essência de baunilha obtida por meio de vagens produzidas pela orquídea Vanilla planifólia, e o timol é a essência de tomilho e é encontrado no orégano, ambos usados pela indústria alimentícia. Para saber mais, leia o texto Vanilina – Principal componente da essência de baunilha.
2.5. SUBSTITUIÇÃO ELETROFÍLICA DO FENOL
	O anel aromático em fenóis também é um centro de reatividade. A interação entre o grupo OH e o anel ativa ativamente as posições orto e para em direção à substituição eletrofílica. Por exemplo, mesmo o ácido nítrico diluído provoca nitração.
	A acilação de fenóis de Friedel-Crafts é complicada pela formação de éster e é melhor realizada emderivados de éter de fenol, como mostrado na margem. Os fenóis são halogenados tão facilmente que não é necessário um catalisador e múltiplos. As halogenações são frequentemente observadas. Conforme mostrado nas seguintes reações, a tribo-tribulação ocorre na água a 208oC, mas a reação pode ser controlada para produzir o produto de mono-halogenação através do uso de uma temperatura mais baixa e um solvente menos polar.
	O ataque eletrofílico na posição para é frequentemente dominante por causa de efeitos estéreis. No entanto, é normal obter misturas resultantes de substituições orto e para, e suas composições são altamente dependentes de reagentes e condições de reação.
3. REAÇÃO DE SANDMEYER
3.1 SAIS DE DIAZONIO: A REAÇÃO DE SANDMEYER
As arilaminas primarias reagem com o ácido nitroso, HNO2 para formar os sais de arenodiazonio estáveis, Ar-N+≡NX-. A reação de diazotixação é compatível com a presença de uma variedade de substituintes no anel aromático.
As alquilaminas também reagem com o ácido nitroso, mais os produtos alcanodiazonio dessas reações são tão reativos que não podem ser isolados.
Em vez disso, esses compostos perdem um átomo de nitrogenio para formar os carbocations. A perda semelhante de N2 a partir de um íon arenodiazonio para gerar um cátion arila é desfavorecida pela instabilidade de cátion.
	Os sais de arenodiazônio são extremamente importantes porque o grupo diazônio (N2) pode ser substituído por um nucleófilo em uma reação de substituição:
 
 + N2
A decomposição de sais de arenodiazônio na presença de outros nucleófilos que não a água leva à formação de derivados de benzeno. Assim, por exemplo, a diazotação de arenaminas (anilinas) na presença de iodeto de hidrogênio produz iodoarenos.
As tentativas de obter halogenoarenos desta maneira são com frequência complicadas por reações paralelas. Uma solução é utilizar a reação de Sandmeyer. Esta reação aproveita o fato de que a troca do nitrogênio por halogênio é consideravelmente facilitada quando feita na presença de sais cúpricos [Cu(I)]. O mecanismo detalhado do processo é complexo e há participação de radicais livres. A adição de cianeto cúpricos, CuCN, ao sal de diazonio na presença de excesso de cianeto de potássio forma nitrilas aromáticas.
	O grupo diazônio pode ser removido por agentes redutores. A sequência de redução da diazotação é uma forma de substituir o ácido amino-hipofosforoso H3PO2. Este método é especialmente útil em sínteses em que um grupo amino é usado como um substrato de direção removível em substituição aromática eletrofílica.
	Outra aplicação de diazotação em estratégia sintética é ilustrada na síntese de 1,3-dibromobenzeno (m-dibromobenzeno). A bromatização eletrofílica direta do benzeno não é viável para este propósito; depois que o primeiro bromo foi introduzido, o segundo irá atacar Orto ou Para. O que é necessário é um substituinte Meta que pode ser transformado eventualmente em bromo. O grupo nitro é um substituinte. A nitratação dupla de benzeno fornece 1,3-dinitrobenzeno (m-dinitrobenzeno). A redução leva a benzenodiamina, que é então concertada no derivado dialo.
	Os sais de arenodiazônio, que são mais estáveis ​​que os sais de alquil-diazônio devido à ressonância, são materiais de partida não apenas para fenóis, mas também para haloarenos, arenocarbonitrilos e compostos aromáticos reduzidos por deslocamento de nitrogênio gasoso. Os intermediários em algumas dessas reações podem ser cátions de arilo, altamente reativos devido à ausência de características eletronicamente estabilizadoras, mas outros mecanismos mais complicados podem ser seguidos. A capacidade de transformar os sais de arenodiazônio desta maneira proporciona um alcance considerável para a construção regiosselectiva de benzenos substituídos.
3.2 SUBSTITUIÇÃO ELETROFÍLICA COM SAIS DE ARENODIAZÔNIO: ACOPLAMENTO DIAZOIDAL
	Sendo carregados positivamente, os íons arenodiazônio são eletrofílicos. Embora não sejam muito reativos nesta capacidade, eles podem realizar a substituição aromática eletrofílica quando o substrato é um areno ativado, como fenol ou benzenamina (anilina). Esta reação, chamada de acoplamento diazo, leva a compostos altamente coloridos chamados corantes azo. Por exemplo, a reacção de N, N-dimetilbenzenamina (N, N-dimetilanilina) com cloreto de benzenodiazónio proporciona o corante de laranja brilhante, manteiga amarela. Este composto foi usado uma vez como um agente corante alimentar, mas foi declarado cancerígeno suspeito pela Food and Drug Administration.
	Os corantes utilizados na indústria da roupa geralmente contêm grupos de ácido sulfônico que proporcionam solubilidade em água e permitem que a molécula de corante se apegue ionicamente a locais carregados na estrutura de poliamida do têxtil.
Os corantes são importantes aditivos na indústria têxtil. Os corantes azoicos, embora ainda em uso generalizado, estão se tornando menos atraentes para este propósito porque alguns foram encontrados para degradar as benzenaminas cancerígenas.
CONCLUSÃO
A química orgânica estuda as propriedades inerentes a cada classe de funções e como estas interagem entre si. Dentre as propriedades estudadas estão temperatura de fusão, temperatura de ebulição, solubilidade, acidez e basicidade. Ela também é imaportante para a vida e para as pesquisas de novos compostos como por exemplos os medicamentos, os aromas as cores.
Como vimos no presente trabalho as reações são importantes no nosso dia a dia cada uma esta presente em algum componente especifico como corantes, medicamentos, odores e sabores. 
As aplicações são muito abragantes, e como vimos as sinteses na reaçõe de Sandmeyer que faz parte do grupo Amina ela esta presente na vida e nos compostos que estão nos aminoácidos fundamentais a saude e bem estar e a função organica Fenol que esta presente na natureza. Dependendo de como se prepara podemos chegar a compostos muito impostantes. 
REFÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MORRISON R., Boyd R. - Química Orgânica - 6° edição, Boston, 1966;
Peter Vollhardt, Neil E. Schore - Química Orgânica - 6.ed.: Estrutura e Função, São Paulo, 2013;
McMURRY, John – Química Organica – 6 ed, vol 1, tradução São Paulo, 2005;
Aplicações de fenol, disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/principais-fenois-no-cotidiano.htm acesso em: 26 de nov. De 2017;

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