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OBJETIVO A prática tem como objetivo a obtenção do composto Salicilato de Metila por meio da reação de esterificação do ácido salicílico com metanol, catalisada por ácido. INTRODUÇÃO Os ésteres são compostos orgânicos derivados dos ácidos carboxílicos. Estes são muito usados pelas indústrias alimentícias, de cosméticos e de produtos de higiene e limpeza, uma vez que eles são encontrados na natureza nas frutas e flores, na forma de líquidos voláteis que garantem os seus cheiros característicos. Dessa forma, as indústrias os utilizam como flavorizantes, ou seja, como aditivos químicos para dar cheiro e gosto aos produtos fabricados. Os mesmos possuem um radical carbônico no lugar do hidrogênio dos carboxílicos, sendo essa a característica que distingue um do outro. Tais compostos não são solúveis em água, mas apresentam solubilidade em álcool, éter e clorofórmio. Os ésteres são formados por meio de reações de esterificação que ocorrem entre um ácido carboxílico e um álcool, com eliminação de água. A reação de esterificação é lenta, sendo necessário um aumento de temperatura e a presença de um catalisador para acelerar a sua velocidade. Esse processo é denominado de Esterificação de Fischer. A reação inversa a de esterificação é denominada de Hidrólise de Ester. Nesse caso, a partir de éster e água são produzidos ácido carboxílico e álcool. A equação geral de uma reação de esterificação é da seguinte forma: A água é formada pela união do grupo hidroxila (OH) do ácido carboxílico com o hidrogênio (H) do álcool. O restante da cadeia carbônica do ácido carboxílico e do álcool se unem para originar o éster. Representação do aparelho utilizado na prática para a esterificação. O Salicilato de Metila ou 2-hidroxi benzoato de metila, de fórmula molecular C8H8O3, é um analgésico obtido das folhas de Gautheriaprocumbens (Ericaceae) e da casca da Betula lenta (Betulaceae), ou ainda, obtido por síntese. Sendo um salicilato, possui propriedades analgésicas e anti-inflamatórias quando aplicado sob a pele. O composto élargamente usado no alívio de dores musculares, contusões, dores reumáticas, mialgia, nevralgia e torcicolo. Em 2008, a produção de Salicilato de Metila por plantas foi identificada por cientistas do National Center for Atmospheric Research. O Salicilato de Metila pode ter duas funções. Uma delas é o estímulo das plantas ao início de um processo conhecido como resistência sistêmica adquirida que é equivalente à resposta imunológica em um animal. Isto ajuda a planta a resistir e a se recuperar de doenças. A outra função é que o Salicilato de Metila também pode ser um mecanismo por meio do qual uma planta estressada se comunica com as plantas vizinhas, alertando-as para uma ameaça. Reação de obtenção do Salicilato de Metila por meio da Esterificação: H+ MECANISMO MATERIAIS E REAGENTES - Ácido salicílico - Metanol - Ácido sulfúrico - Carbonato de sódio - Sódio anidro - Diclorometano - Bécher - Manta de aquecimento - Banho de gelo - Papel de Tornasol - Funil de separação - Balança analítica - Balão de fundo redondo - Proveta - Porcelana porosa - Água destilada - Condensador - Rotavapor PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Pesou-se cerca de 3,501g de ácido salicílico e colocou-se em um balão de 50mL de fundo redondo. Com a ajuda de uma proveta, mediu-se 10mL de metanol e o mesmo foi colocado no balão junto com o ácido salicílico. Com cuidado, foi adicionado 3,5mL de ácido sulfúrico concentrado e pequenos fragmentos de porcelana porosa no mesmo balão contendo a mistura do ácido e do metanol. As mangueiras foram ligadas à saída de água e a entrada e saída do condensador, utilizado para refluxo. Colocou-se o balão contendo a mistura sob uma manta de aquecimento, o mesmo foi acoplado ao condensador, ligou-se à manta e a reação se manteve em refluxo por um período de duas horas. Após tal período, retirou-se o balão da manta, deixando o mesmo em temperatura ambiente por um tempo e depois colocou-o para resfriar em banho de gelo. Depois que o mesmo se resfriou, adicionou-se lentamente 40mL de solução de carbonato de sódio até que a mistura se mostrou com pH em torno de sete, verificado com o papel de Tornasol. A mistura foi transferida para um funil de separação, com o objetivo de se retirar toda a fase aquosa, utilizando da ajuda do diclorometano, adicionado três vezes num volume de 20mL. Agitou-se o funil a cada vez que o diclorometano foi adicionado e separou-se em um bécher a fase orgânica, que se apresentava embaixo pois a mesma possui uma densidade maior que a da água. Depois de toda fase orgânica separada e da retirada da fase aquosa, colocou-se novamente a fase orgânica no funil e foi feita uma lavagem com 15mL de água destilada. Após o procedimento realizado anteriormente para a certificação que se teria apenas a fase orgânica, a mesma foi seca com sódio anidro e colocada para evaporação do solvente em rotavapor. RESULTADOS Por meio de dados fornecidos pelo professor, obteve-se, em média, 2,2g de Salicilato de Metila. 138,12g de Ácido Salicílico --------- 152,15g de Salicilato de Metila 3,501g de Ácido Salicílico ---------- x g de Salicilato de Metila X = 3,86 g de Salicilato de Metila Tal valor se daria caso a reação tivesse rendimento de 100%.Por meio dos dados fornecidos pelo professor, pode-se calcular o verdadeiro rendimento da reação: (2,2g / 3,86g) x100% = 57% Observação: a técnica utilizada no experimento consistia em utilizar um dos reagentes em excesso, nesse caso o metanol, e manter o sistema reacional em refluxo. Embora teoricamente o uso do condensador permita um longo período de aquecimento, pode ter havido escape de vapores por meio da junção entre o condensador e o balão, o que pode ter comprometido o rendimento final por perda de reagente. CONCLUSÃO Concluiu-se que a obtenção do Salicilato de Metila por meio deste método é possível e eficaz. Além disso, tem-se a vantagem da rapidez proporcionada pelo aquecimento e pela renovação constante de metanolpor meio do refluxo.Sendo assim, usa-se menos reagente. REFERÊNCIAS Apostila de Experimentos- Disciplina IC357- Química Orgânica Experimental I- Andressa Esteves de Souza, Aurea Echevarria, Aurelio B. Buarque Ferreira,CredicGraebin,Márcia Cristina,Marco Edilson, Rosane Nora, Silas Varella Junior. Acessados em 24/11/2017 às 22h40min: http://www.ufjf.br/quimicaead/files/2013/05/APOSTILA-DE-QUIMICA-ORGANICA- EXPERIMENTAL-II-EADQUI028.pdf https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/255021/mod_resource/content/1/Exp02.pdf http://www.mapric.com.br/anexos/Boletim524_02122011-16h14.pdf
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