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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS – CCN DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL PROFESSORA: NILZA CAMPOS DE ANDRADE TURMA: BACHARELADO EM FARMÁCIA MÓDULO: 2º PERÍODO TURNO: MATUTINO E VESPERTINO Preparação da Acetanilida Daniel Barbosa Nunes Eduardo Lima Feitosa Francisco Tiago dos Santos Silva Júnior Martha Vitória N. Mesquita TERESINA-PI JUNHO DE 2016 2 SUMÁRIO Resumo.............................................................................................................3 1 Introdução.........................................................................................................4 2 Objetivo.............................................................................................................6 3 Parte experimental............................................................................................7 3.1Materiais e reagentes...................................................................................7 3.2 Procedimentos experimentais.....................................................................7 4 Resultados e discussões..................................................................................8 5 Conclusão........................................................................................................10 Referências Bibliográficas...............................................................................11 Anexo..............................................................................................................12 3 Resumo O experimento consistiu na síntese da acetanilida partir da reação de acetilação do anidrido acético com a anilina. Para a tamponação da solução adicionou-se no béquer acetato de sódio anidro e ácido acético glacial. Em seguida podem-se adicionar os reagentes e separar o produto obtido da solução por meio da filtração. No final do experimento obteve-se um rendimento moderado e observou-se a diversas aplicações das reações de acetilação na síntese de fármacos. 4 1 INTRODUÇÃO A acetanilida é uma amida secundária, podendo ser sintetizada através de uma reação da anilina, a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético, seguido de eliminação de ácido acético, formado como um subproduto da reação Sua fórmula molecular é C8H9NO. (AMARAL, 1980). Tem aparência cristais brancos e inodoros, apresenta Massa molar 135,17 mol, Densidade 1, 219 g/cm3, Ponto de fusão 113,7 °C, Ponto de ebulição 304 °C e Solubilidade em água 0,4 g/100 mL a 20 °C. Figura 01: Síntese da acetanilida Grande parte das reações químicas realizadas em laboratório necessita 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. Como esta reação é dependente do pH, é necessário o uso de uma solução tampão (ácido acético/acetato de sódio, pH ~ 4,7) .(SKOOG, 1996) Para purificar a acetanilida dissolve-se pequena quantidade da mesma em solvente adequado e filtra-se por gravidade à quente , para remover impurezas sólidas, deixando o filtrado esfriar, após esfriar irá formar cristais. Os cristais formados devem ser filtrados a vácuo e depois secos sob ventilação. Para adquirir esse composto de suma importância na indústria farmacêutica, não são necessários equipamentos sofisticados, e o tempo de síntese é relativamente pequeno e o rendimento é considerado bom. 5 Em 1886 os médicos Cahn e Hepp descobriram as propriedades analgésicas e antipiréticas da acetanilida e foi utilizada pela primeira com o nome de antifibrina. A descoberta ocorreu por acidente, devido à troca do frasco de naftaleno pelo de acetanilida em testes como vermífugo. Estes cientistas concluíram que a acetanilida é tóxica, por isso foram em busca de um composto menos tóxico, porém com o mesmo efeito analgésico e antitérmico descobriram o paracetamol. A acetanilida tem a mesma função do paracetamol atuando como analgésico e antipirético. Dentre suas ações fisiológicas também estão antiespasmódico, diurética, estimulante cerebral, muscular e vaso-motor. É um poderoso diaforético (provoca transpiração) e sedativo cerebral. O uso contínuo ou excessivo da acetanilida pode causar uma doença no sangue chamada de metaemoglobinemia. Nesta doença o átomo central da hemoglobina passa de Fe (II) a Fe (III) para dar metaemoglobina, que não funciona como carregador de oxigênio no sangue. Para adquirir esse composto de suma importância na indústria farmacêutica, não são necessários equipamentos sofisticados, e o tempo de síntese é relativamente pequeno e o rendimento é considerado bom. 6 2 OBJETIVOS Síntese da acetanilida a partir da acetilação do anidrido acético com a anilina. 7 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS E REAGENTES • Anilina • Anidrido acético • Acetato de sódio anidro • Ácido acético glacial • Pisseta com água destilada • Bastão de vidro • Béquer de 250 mL e 100 mL • Provetas de 10 e 25 mL • Papel de filtro • Funil • Kitassato • Pinça metálica 3.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Primeiramente, em um béquer de 250 mL, em capela, preparou-se uma suspensão de 1,25 g de acetato de sódio anidro e pulverizado, em 5 g de (4,8 mL) de ácido acético glacial. Nesse sentido, acrescentou-se, com agitação, 4,65 g (4,6 mL) de anilina e, finalmente, 5,5 g (5,1 mL) de anidrido acético, em pequenas porções. Nessa perspectiva, adicionou-se à mistura, com agitação, 25 mL de água. Resfriou-se, filtrou-se em um funil e lavou-se com água gelada. Diante disso, secou- se ao ar, pesou-se e calculou-se o rendimento. 8 4 RESULTADO E DISCUSSÃO A reação de obtenção da acetanilida ocorre quando adicionamos 4,6 mL a uma suspensão de 1,25 mg de acetato de sódio em anidro e pulverizado em 48 mL de ácido acético glacial. 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 eletrogativos. 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. Fonte:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgVF4AI/relatorio-pratica-01-sintese-acetanilida-1] Posteriormente, agitou-se até observar uma consistência pastosa e contendo grânulos. Em seguida foram adicionados 12,5 mL de água e após homogeneizar o sistema, a mistura passou a apresentar uma aparência mais viscosa. Imediatamente a misturafoi resfriada, para então ser filtrada (filtração comum). Adicionou-se água várias vezes ao béquer a fim de retirar todos os resíduos que permaneceram no béquer, para logo depois serem filtrados e assim uma maior obtenção de quantidade de produto (acetanilida). Em seguida o produto foi colocado em uma placa de Petri para a secagem e por seguinte a formação de cristais. Com 9 isso foi possível obter as seguintes pesagens 5, 834g subtraindo o peso do papel de filtro de 0,984g chegando a um total de produto de 4, 85g de acetanilida. O seu rendimento pode ser constatado logo abaixo: • Massa molar da anilina (C6H5NH2) = 93,13g/mol 1 mol de anilina ---------- 93,13 g Reagente Limitante X ---------- 4, 65 g X = 0, 049 mol de anilina • Anidrido acético Mol g 1mol 102,09 g X mol 5,5 g X= 0, 053 mol de anidrido acético. 93,13 g 135,16 g 4,65 g Y Y = 6, 74g • Rendimento Rend.= Vp/Vt * 100 Rend == 4,85g /6,74 g x 100= 71,95% Onde: Vp = valor pratico; Vt = valor teórico; Rendimento de aproximadamente 71, 95%. 10 5 CONCLUSÃO Por fim, a prática realizada alcançou o seu objetivo principal, que foi a obtenção da Acetanilida. Assim, uma quantidade considerável desse composto conseguiu ser isolado, proporcionando o aprendizado dos métodos empregados e obtendo então um resultado satisfatório com rendimento de 71, 95% comprovando, numericamente, o sucesso do experimento. 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMARAL, Luciano Franscisco Pacheco et al. Fundamentos de química orgânica. São Paulo: Edgard Blücher, 1980. 606p. SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R.; Fundamentos de química analítica. 8ª ed. São Paulo: Learning, 2008. 999p 12 ANEXO 1. Sugerir um mecanismo para a reação de formação da acetanilida. NH2 H3C O CH3 OO AcOH, AcONa N CH3 O H3C OH O 2. Qual é a função do ácido acético e do acetato de sódio? A função do Acetato de Sódio é aumentar a polaridade do meio aquoso prejudicando a solubilidade da Acetanilida que é apolar, melhorando a formação dos cristais que é o produto desejado. 3. Como se denomina a reação desenvolvida na formação da acetanilida? 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. 13 4. Por que anilina é solúvel em solução aquosa de ácido clorídrico e acetanilida não é? Pois a anilina é polar, 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, a acetanilida também não será, seguindo a regra “semelhante dissolve semelhante”. 5. Citar outros métodos para a obtenção da acetanilida. A acetilação pode ser feita com outros ácidos como com ácido acético ou anidrido acético, ou ainda misturando ambos, tento como produto final a mesma acetanilida.