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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE GRADUAÇÃO EM FARMÁCIA DISCIPLINA: Química Orgânica Experimental I – QMC5230 TURMA: B Preparação de um aromatizante artificial: Acetato de Isoamila Experimento 07 Aluna: Mariana Dal Farra Professor: Antonio Luiz Braga Florianópolis, 2018 2 Sumário 1. Introdução .................................................................................................... 3 2. Objetivos ...................................................................................................... 5 3. Reagentes e Materiais ................................................................................. 6 4. Procedimento Experimental ......................................................................... 7 5. Resultados ................................................................................................... 8 6. Conclusão .................................................................................................... 9 7. Referências Bibliográficas ......................................................................... 10 3 1. Introdução Os aromatizantes são substâncias que podem ter origem natural ou sintética e dão cheiro e sabor particulares a determinado produto e estão presentes tanto na indústria alimentícia quanto na cosmética e na farmacêutica. Os compostos mais utilizados são os de origem artificial, pois os naturais são mais caros e raros. Além disso, são de fácil sintetização já que, em geral, podem ser obtidos da reação de um ácido carboxílico e um álcool, dando origem a um éster, imagem 01, base de diversos aromatizantes. Imagem 01: Estrutura genérica de um éster. Os ésteres possuem diversas funções, dentre elas é possível citar as essências, que dão aroma e sabor a algumas frutas como o abacaxi, butanoato de etila (imagem 02, a); a groselha, metanoato de etila (imagem 02, b) e a maça verde, etanoato de butila (imagem 02, c). Além disso, são encontrados também nos óleos e gorduras, como no óleo de soja e no azeite de oliva, na forma de uma mistura de ácidos graxos, porém na sua maioria composta pelo ácido Linoléico e ácido Oléico (imagem 02, d e e). 4 Imagem 02: Exemplos de ésteres naturais Neste experimento foi realizada a síntese do Acetato de Isoamila, o aromatizante artificial de banana, a partir do ácido acético glacial e do álcool isoamílico em meio ácido, conforme mecanismo apresentado na imagem 03. Imagem 03: Mecanismo da reação de síntese do Acetato de Isoamila a) Butanoato de Etila b) Metanoato de Etila c) Etanoato de Butila d) Ácido Linoléico e) Ácido Oléico 5 2. Objetivos Aprender a reação de esterificação através da síntese do acetato de isoamila utilizando uma reação em refluxo e a técnica de destilação fracionada. 6 3. Reagentes e Materiais Os reagentes utilizados no experimento foram: 18 mL de Ácido acético glacial 15 mL de Álcool isoamílico 1,0 mL de Ácido sulfúrico concentrado Os materiais utilizados no procedimento foram: Balão de fundo redondo Pipetas volumétricas Pedras de porcelana Manta de aquecimento Condensador Funil de separação Erlenmeyer Funil e papel filtro Béquer Papel alumínio Mangueiras Refratômetro Kit de destilação fracionada: o Balão de fundo redondo o Coluna de fracionamento o Cabeça de Claisen o Termômetro o Condensador 7 4. Procedimento Experimental Em um balão de fundo redondo foram adicionados 18 mL de ácido acético glacial, 15 mL de álcool isoamílico, 1,0 mL de ácido sulfúrico concentrado acrescentado lentamente e algumas pedras de porcelana. A mistura foi agitada manualmente e colocada para aquecer em refluxo durante 1 hora. Após o término da reação deixou-se a mistura resfriar a temperatura ambiente e fez-se uma extração com três lavagens, uma utilizando 50 mL de água e outras duas com porções de 30 mL de bicarbonato de sódio saturado. A fase orgânica foi seca com sulfato de sódio anidro e filtrada para o balão de destilação. Com o sistema de destilação fracionada montado, a fase orgânica seca foi purificada coletando a fração em um béquer com massa medida (46,224 g) a partir da temperatura de 140°C, pois antes disso era possível ver que as gotas destiladas eram turvas, ou seja, contaminadas com água. Depois de coletada, a fração foi pesada, obtendo uma massa de produto puro de 8,799 g, e seu índice de refração foi observado duas vezes, uma por cada integrante do grupo, como mostra a tabela 01. Tabela 01: Índices de refração analisados 1a Análise 2a Análise Média das análises Produto puro 1,375 1,390 1,383 8 5. Resultados Após a destilação fracionada constatou-se a presença de 8,799 g de Acetato de Isoamila, o que corresponde a 49% de rendimento conforme imagem 04. Esse valor pode ser explicado porque a reação entre o ácido acético glacial e o álcool isoamilico em meio ácido é reversível, mesmo sendo adicionado ácido acético em excesso com o intuito de deslocar o equilíbrio para a formação do produto. Imagem 04: Cálculo do rendimento de Acetato de Isoamila puro Um dos parâmetros analisados para constatar a presença do produto foi a temperatura na qual o mesmo iniciou sua evaporação durante a destilação. Na literatura pode ser encontrado como ponto de ebulição do acetato de isoamila o valor de 142 °C. Na prática foi observado que o produto começou a ser destilado ao chegar a 140 °C, um valor bastante próximo ao esperado. A principal avaliação feita para confirmar a pureza do produto destilado foi a análise do seu índice de refração. Conforme apresentado no procedimento experimental, tabela 01, foram feitas duas medidas com a mesma fração coletada e seu índice de refração médio foi de 1,383, valor muito próximo do apresentado na literatura, 1,4. 9 6. Conclusão Por meio deste experimento foi possível utilizar a reação de esterificação para a síntese do aromatizante artificial Acetato de Isoamila, empregando para a purificação a técnica de destilação fracionada aprendida na aula anterior. Com o rendimento obtido de 49% foi possível observar que esta técnica é eficiente, porém, por ser uma reação reversível, não é possível obter grandes resultados. 10 7. Referências Bibliográficas I. SANTA CATARINA. Departamento de Química. Universidade Federal de Santa Catarina. Apostila de Química Orgânica Experimental I. Florianópolis, 2018. p. 56-59. II. Acetato de Isoamilo, Merck Millipore, CAS number 123-92-2. Disponível em: <http://www.merckmillipore.com/BR/pt/product/Isoamyl- acetate,MDA_CHEM- 101231#anchor_Informa%C3%A7%C3%B5es%20sobre%20o%20produto>. Acesso em: 04 maio 2018. III. Álcool Isoamílico, Merck Millipore, CAS number 204-633-5. Disponível em: <http://www.merckmillipore.com/BR/pt/product/Isoamyl- alcohol,MDA_CHEM-100979#overview>. Acesso em: 04 maio 2018. IV. MARTINEZ, Marina. Aromatizantes. Disponível em: <https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/aromatizantes/>. Acesso em: 04 maio 2018. V. ÉSTER. Só Química. Disponível em: <http://www.soq.com.br/conteudos/em/funcoesorganicas/p16.php>. Acesso em: 04 maio 2018. VI. SOUZA, Líria Alves de. Ésteres; Brasil Escola. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/esteres.htm>. Acesso em: 04 maio 2018. VII. SOUZA, Líria Alves de. Ésteres; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/esteres.htm>.Acesso em 04 de maio de 2018. VIII. Campestre, São Paulo. Óleo de Soja Refinado: Ficha Técnica. Disponível em: <http://www.campestre.com.br/oleos-vegetais/oleo-de-soja/oleo- de-soja-ficha-tecnica/>. Acesso em: 04 maio 2018. 11 IX. PIMENTEL, Isabela; MAGNONI, Daniel. Azeite de Oliva: Composição em Ácidos Graxos. Disponível em: <http://www.nutricaoclinica.com.br/2014-05- 15-19-39-47/profissionais/30-alimentos-funcionais-azeite-de-oliva/748-azeite- de-oliva-composicao-em-acidos-graxos>. Acesso em: 04 maio 2018. X. Linoleic Acid, Merck Millipore, CAS number 60-33-3. Disponível em: <http://www.merckmillipore.com/BR/pt/product/Linoleic-Acid-CAS-60-33-3- Calbiochem,EMD_BIO-436305>. Acesso em: 04 maio 2018. XI. Oleic Acid, Merck Millipore, CAS number 112-80-1. Disponível em: <http://www.merckmillipore.com/BR/pt/product/Oleic-Acid-CAS-112-80-1- Calbiochem,EMD_BIO-4954>. Acesso em: 04 maio 2018.
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