SÍNTESE DA ASPIRINA

Prévia do material em texto

QUI0447D – Química Orgânica dos Compostos Oxigenados e 
Nitrogenados 
Professora: Janaina da Silva Crespo 
Alunas: Gabriele Pasinato Pegoraro e Giovana Zardo 
Bancada 05 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 4 – SÍNTESE DA ASPIRINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caxias do Sul 
19 de junho de 2018 
Introdução 
 
Aspirina, ácido acetilsalicílico, ou simplesmente AAS, tem sua origem na salicilina, 
substância formada do metabolismo do Salgueiro (Salix alba), também conhecido 
como Chorão, planta que cresce em terrenos úmidos e clima temperado [1]. 
É um dos fármacos mais versáteis e populares mundialmente. Descoberto por 
Felix Hoffmann, químico júnior nas indústrias Bayer, em 1897, o fármaco pode agir 
como analgésico (alivia a dor), antipirético (reduz a febre), anti-inflamatório e 
uricosúrico (aumenta excreção urinária de ácido úrico) [2]. Atualmente tem sido 
empregado também na prevenção de problemas cardiovasculares, devido à sua ação 
vasodilatadora [3]. 
O Ácido acetilsalicílico (AAS) apresenta uma baixa toxidade, porém uma overdose 
de aproximadamente 162 mg para uma criança de 1-5 anos pode ser letal, e para 
adultos a dose seria de 324 mg [2]. 
O ácido salicílico é um composto chave na síntese da aspirina, é preparado, 
industrialmente, a partir do fenol por um processo descoberto a cerca de cem anos 
pelo químico alemão Herman Kolbe [4]. Na síntese de Kolbe, o fenóxido de sódio é 
aquecido com dióxido de carbono sob pressão e a mistura da reação é acidificada 
resultando o ácido salicílico, conforme a figura (1) apresentada a seguir: 
 
 
Fig. (1): Equação da reação de síntese de fenóxido de sódio [1] 
 
A síntese de Kolbe é um processo de equilíbrio governado pelo controle 
termodinâmico. A posição do equilíbrio favorece a formação da base fraca (salicilato 
de sódio) e o consumo de uma base forte (fenóxido de sódio). O controle 
termodinâmico é também o responsável pela tendência de ocorrer a substituição na 
posição orto em lugar da posição para. Pode-se observar na equação (1) que o ácido 
obtido, em maior quantidade [79%]) é o ácido orto-salicílico. Além disto, o produto 
resultante é constituído por cristais estabilizados por ligações intramoleculares de 
hidrogênio, conforme mostrado na figura (2). 
 
 
Fig. (2): Ânion salicilato de sódio estabilizado por ligações de intramoleculares 
de Hidrogênio [1] 
 
Em laboratório, usa-se como método de obtenção do ácido salicílico, a hidrólise 
do éster salicilato de metila, conforme apresentado na figura (3). 
 
 
Fig. (3): Equacao do salicilato de metila para producao de ácido salicílico [5] 
 
 
I. Síntese da aspirina 
 
Pesou-se 5g de ácido salicílico seco e 7 mL de anidrido acético em um Erlenmeyer. 
Adicionou-se 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado e agitou-se para assegurar a 
mistura completa. Aqueceu-se em banho maria com temperatura controlada entre 50 
e 60ºC, durante 15 minutos, e após deixou-a esfriar. Adicionou-se 75 mL de água, 
resfriando a mistura em banho de gelo. Filtrou-se com trompa de vácuo. 
 
A reação entre o ácido salicílico com o anidrido acético, utilizando o ácido sulfúrico 
como catalisador, ocorre conforme a figura (4). 
 
 
Fig. (4): Equação da reação de ácido salicílico para a formação de AAS 
 
A reação de acetilação do ácido salicílico, ocorre através do ataque nucleofílico do 
grupo -OH fenólico sobre o carbono do anidrido acético, seguido de eliminação de 
ácido acético. A figura (5) exibe o mecanismo da reação. 
 
Fig. (5): Mecanismo da síntese do ácido acetilsalicílico 
Grande parte das reações químicas realizadas em laboratório necessitam de uma 
etapa posterior para a separação e purificação adequadas do produto sintetizado. A 
purificação de compostos cristalinos impuros é geralmente feita por cristalização a 
partir de um solvente ou de misturas de solventes. [3]. 
 
II. Determinação do rendimento da Aspirina 
 
a) Ácido salicílico 
1 mol de ácido salicílico – 138,121 g 
 X mol – 5,027 g 
X = 0,0364 mol (reagente limitante) 
 
b) Anidrido acético: 
 
Densidade = 1,08 g/cm3 
d =
m
v
 
1,08
g
cm3
=
m
7 cm3
 
m = 7,56 g 
 
1 mol de anidrido acético – 102,09 g 
 X mol – 7,5 g 
X = 0,073 mol (reagente em excesso) 
 
c) Rendimento esperando calculado através do reagente limitante 
 
 1 mol de ácido salicílico – 1 mol de ácido acetilsalicílico 
 138,121 g – 180,157 g 
 5,027 g – X 
X = 6,56 g (rendimento teório) 
d) Rendimento experimental calculado a partir do rendimento teórico 
A massa final do produto foi de g. 
 
6,56 g – 100% 
 g – X 
X = % 
 
III. Reação de confirmação 
Dissolveu-se alguns cristais de aspirina obtida em um cadinho de porcelana 
com cerca de 1 mL de etanol a 50% com aquecimento. Adiciou-se 5 gotas de 
solução alcoólica saturada de cloridrato de hidroxilamina e 5 gotas de solução de 
KOH alcoólico. Aqueceu-se até a reação se iniciar, observando borbulhamento. 
Resfriou-se e acidulou-se com 5 gotas de HCl 5% (v/v). Adicionou-se uma gota 
de solução aquosa a 1% de FeCl3. 
Na amostra de ácido salicílico puro observou-se a formação de um complexo 
violeta intenso, devido à formação de hidroxamato férrico, no qual foi possível 
verificar que o teste foi positivo para éster carboxílico, conforme figura 6. 
 
Fig. (6): Reação de confirmação para éster carboxílico 
 
A reação química (figura 7) ocorre entre o cloreto férrico e o fenol, este processo 
ilustra a formação de um complexo ferro-fenol, que apresenta cor violeta. Logo, é 
possível analisar o processo da síntese do AAS, através do cloreto férrico. Pois o 
reagente principal ácido salicílico possui em sua estrutura um grupo fenol, após a 
reação, tendo como produto principal o ácido acetilsalicílico não apresenta esse 
grupo. Contudo a cor violeta da reação ferro-fenol diminuirá, pois, este produto não 
irá fazer esse tipo de reação (ferro-fenol). 
 
Fig. (7): Reação entre o cloreto férrico e o fenol, advindo do reagente 
ácido salicílico. 
 
IV. Ponto de fusão 
O ponto de fusão de uma substância é a temperatura a qual um dado composto 
transita do estado sólido para o estado líquido. Quando uma substância sólida pura é 
aquecida, o calor fornecido é convertido em energia cinética. Conforme o movimento 
das moléculas vai aumentando, as forças atrativas intermoleculares são superadas, 
perdendo-se progressivamente o estado ordenado das moléculas em estrutura 
cristalina. Dessa forma, as moléculas passam para um estado de maior liberdade de 
movimento, transitando do estado sólido para o líquido. 
A presença de pequena quantidade de impurezas miscíveis ou parcialmente 
miscíveis produz um considerável aumento no intervalo de fusão, e provoca o início 
da fusão a uma temperatura inferior ao ponto de fusão da amostra pura. 
A média do ponto de fusão do ácido acetilsalicílico encontrado foi de ºC, o 
que indica que a amostra estava , pois o ponto de fusão da substância pura 
é de 135 ºC. 
 
Referências 
 
[1] MONTEIRO LOPES, R. O. Aspirina: aspectos culturais, históricos e 
científicos. Brasília: Universidade de Brasília, 2011. 
[2] Journal of Chemical Education. Medicinal Chemsitry of Aspirin and Related 
Drugs. Volume 56, n. 5, p. 331-333,1979. 
[3] Disponível em < http://nuquiocat.quimica.blumenau.ufsc.br/files/2017/02/EXPERIE 
%CC%82NCIA-04_Si%CC%81ntese-do-AAS.pdf>. Acesso em: 18 de Junho de 
2018. 
[4] CAREY, F.A. Organic Chemistry. 3th.ed. USA: McGraw-Hill, 1996. 
[5] SOLOMONS, T.W.G. &FRYHLE, C.B. Organic Chemistry. USA: John Wiley 
Sons, 2000.