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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE – CCS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA PROF. Drª NILZA CAMPOS DE ANDRADE DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTAL PREPARAÇÃO DA ACETANILIDA Ana Victoria Alves Peres Giovanna Fernandes Lago Santos Eline Cristina Neves de Amorim Maria Clara Alves Alencar Marília Torres de Sousa Soares Thawany Dias de Araújo TERESINA – PI 2017 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI CCN – CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA PREPARAÇÃO DA ACETANILIDA TERESINA - PI 2017 Relatório apresentado à disciplina de Química Orgânica Experimental I para a obtenção de notas. Prof. Drª Nilza Campos de Andrade Farmácia – 2º período 2 SUMÁRIO 1. RESUMO..........................................................................................................3 2. INTRODUÇÃO .................................................................................................4 3. PARTE EXPERIMENTAL ...............................................................................5 3.1 MATERIAIS E REAGENTES ......................................................................5 3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL...........................................................5 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................6 5. CONCLUSÃO....................................................................................................8 6. REFERÊNCIAS.................................................................................................9 7. QUESTIONÁRIO.............................................................................................10 3 1. RESUMO O trabalho exposto busca explicar e discutir a prática de preparação da acetanilida, por meio do experimento realizado, através da reação de acetilação. Percebe-se a formação da acetanilida, durante a síntese orgânica, em virtude da formação de cristais brancos que se aglomeram no fundo do recipiente. 4 2. INTRODUÇÃO A substância química acetanilida, é um produto orgânico da família das amidas, ocorrendo na forma sólida na temperatura ambiente, de cor branca, praticamente inodora, solúvel em água quente e na maioria dos solventes orgânicos. Ela está no grupo dos primeiros analgésicos a serem introduzidos, em 1884, com o nome de febrina, a fim de substituir os derivados da morfina. A acetanilida, ou N-feniletanamida, é uma amida secundária que pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação de anilina (fenilamina) a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidro acético, seguido de eliminação de ácido acético. Percebe-se a formação da acetanilida, durante a síntese orgânica, em virtude da formação de cristais brancos que se aglomeram no fundo do recipiente. A reação que ocorre é dependente de pH, desse modo, é necessário o uso de uma solução tampão (acido acético / acetato de sódio, pH ~ 4,7). Após sua síntese, ocorre a purificação de acetanilida através de uma recristalização (cristalização a partir de um solvente ou mistura de solventes). O resfriamento deve ser feito lentamente durante o processo de recristalização, para que permita a disposição das moléculas em retículos cristalinos, formando cristais grandes e puros. 5 3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Material e reagentes: • Anilina • Anidrido acético • Acetato de sódio anidro • Ácido acético glacial • Pisseta com água destilada • Bastão de vidro • Béquer de 250 ML • Provetas de 10 e 25 ml • Papel de filtro • Funil de Büchner • Kitassato • Pinça metálica 3.2 Procedimento • Colocou-se, em um béquer de 250 ml, em capela uma suspensão de 1,261g de acetato de sódio anidro e pulverizado, em 5 g (4,8 ml) de ácido acético glacial. • Acrescentar, com agitação 4,65g (4,6 ml) de anilina e, para finalizar, 5,5 g (5,1 ml) de anidrido acético, cautelosamente, em pequenas porções. • Acrescentou-se a mistura com agitação, 25 ml de água. • Resfriou-se a mistura à temperatura ambiente, e em funil de Buchner a vácuo e lavou-se com água gelada. • Secou-se o material obtido ao ar, pesou-se e calculou-se o rendimento final. • Após os resultados obtidos, foi realizado a reação de confirmação, onde acrescentou-se, em tubo de ensaio, alguns cristais de acetanilida obtidos no experimento e adicionou-se 1 ml de solução aquosa a 20% (v/v) de HCL. • Verificou-se a insolubilidade do mesmo. • Posteriormente, em outro tubo, repetiu-se o ensaio com uma gota de anilina, em vez de acetanilida. Observou-se a solubilização da anilina, contrário ao acontecido com a acetanilida. 6 4. RESULTADOS E DISCUÇÃO A reação que ocorre quando adicionamos os 4,0 mL de anidrido acético à solução contendo a anilina, é uma reação rápida de caráter exotérmico, na qual o par de elétrons livres do nitrogênio da anilina ataca o carbono de uma das carboxilas do anidrido, por este possuir um grande caráter eletrofílico, por estar ligado a dois outros átomos bem mais aletronegativos. Na sequência dessa reação, ocorre a transferência de um elétron para o grupo carboxílico remanescente, pois este é um bom grupo de saída, pelo de fato de ser um ótimo estabilizador dessa carga negativo, os oxigênios “aceitam” muito bem essa carga negativa, além do fato de também poderem estabilizá-la através de estruturas de ressonância. A acetanilida, por possuir pouca solubilidade em água, precipitou sob forma de um sólido branco, e posteriormente, foi filtrada a vácuo. Lavou-se o filtrado com água gelada, pois a solubilidade da acetanilida em água aumenta com o aumento da temperatura. Assim garantiu-se boa recristalização. 7 RENDIMENTO: • TEÓRICO nAnilina (C6H7N) = nAcetanilida (C8H9ON) 93,13 g anilina ------135,1 g acetanilida 4,65 g anilina------------ mAcetanilida mAcetanilida = 6,74g • REAL 5,67 6,74 x 100% = 84,1% 8 5. CONCLUSÃO A prática realizada alcançou o seu objetivo principal, a obtenção da Acetanilida. Uma quantidade considerável desse composto foi isolada, proporcionando o aprendizado dos métodos empregados em tal síntese e obtendo então, um produto de qualidade e um resultado satisfatório com rendimento de 84,1%, comprovando, numericamente, o sucesso do experimento. 9 6. REFERÊNCIAS 1. AMARAL, Luciano Francisco Pacheco et al. Fundamentos de química orgânica. São Paulo: Edgard Blücher, 1980. 606p. 2. SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R.; Fundamentos de química analítica. 8ª ed. São Paulo: Learning, 2008. 999p 3. SOARES, G. S.; SOUZA, N.A. PIRES, D. X., Química orgânica: teoria e técnicas de preparação, purificação e identificação de compostos orgânicos. Rio de Janeiro, Guanabara S. A., 1988. 4. MANO E. B.; SEABRA, A. P. Práticas de química orgânica. 3. ed, São Paulo, Edgard Blücher LTDA., 1987. 5. SOLOMONS, T.W.G. Química orgânica. Rio de Janeiro, LCT, 1983. vol.3. 10 QUESTIONÁRIO 1 - Sugerir um mecanismo para a reação de formação da acetanilida 2 - Qual é a função do ácido acético e do acetato de sódio? O acetato de sódio funciona como tampão, segurando o ph para que o mesmo não fique muito ácido (a reação não ocorre em ph ácido), enquantoque o ácido acético serve para doar o grupo CHC=O. 3 - Como se denomina a reação desenvolvida na formação da acetanilida? A acetanilida, uma amida secundária, pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação da anilina, a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carboxílico do anidro acético seguido de eliminação de ácido acético, formado como subproduto da reação. 4 - Por que anilina é solúvel em solução aquosa de ácido clorídrico e acetanilida não é? Porque a anilina é POLAR, assim como o HCl. Já a acetanilida é APOLAR, logo é solúvel em solventes igualmente apolares como o querosene. Do mesmo modo que o HCl não é solúvel no querosene (forma um sistema heterogêneo com duas fases). 5 - Citar outros métodos para a obtenção da acetanilida. Pode realizar a síntese da acetanilida por acetilação nucleofílica da anilina. Você pode fazer com ácido acético ou anidrido acético, ou ainda misturando ambos.
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