sintese da acetanilida

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UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE FARMÁCIA
CURSO DE FARMÁCIA
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE QUÍMICA 
DISCIPLINA DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL II
Síntese da Acetanilida
 
 
 
 
 	 
 
 
Rio de Janeiro
26/08/2019
I. Introdução
A acetanilida foi descoberta acidentalmente em 1886 com o nome de antifebrina por Cahn e Hepp,por sua ação antipirética. Foi um dos primeiros analgésicos a substituir os derivados de morfina, no entanto em 1948, Julius Axelrod e Bernard Brodie descobriram que acetanilida provoca metahemoglobulinemia (é uma forma de hemoglobina que não liga-se ao oxigênio e em altas concentrações nas hemácias pode ocorrer uma anemia funcional e hipóxia em tecido) e danos ao fígado e aos rins. Atualmente é usado como um precursor na síntese da penicilina e outros fármacos, incluindo analgésicos e intermediários. É um sólido cristalino branco que se apresenta na forma de flocos. É solúvel em água quente e na maioria dos solventes orgânicos. Possui ponto de fusão na faixa de 113º-115ºC e de ebulição na faixa de 304º-305ºC. Sua fórmula química é C8H9NO.
II. Objetivo
Preparar a acetanilida a partir de uma reação de acetilação da anilina.
 III. Metodologia 
Reação de acetilação da anilina
Por se tratar de uma amina secundária, a acetanilida pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação da anilina, a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético, seguido de eliminação de acido acético, formado como um sub-produto da reação. A reação é dependente do pH, então ocorre na presença de uma solução tampão de ácido acético/acetato. Este tampão proporciona o pH ótimo para que a reação ocorra com maior rendimento e velocidade, impedindo a hidrólise da acetanilida e a protonação da amina.
Fig. 2: A reação da anilina (2) e do anidrido acético (3), forma a acetanilida (1) e ácido acético como subproduto (4). 
Fig. 3. Reação de síntese da acetanilida.
Compostos orgânicos sólidos provenientes de reações raramente são puros, pois eles normalmente são contaminados por pequenas quantidades de outros compostos (impurezas) que são produzidos juntos com o produto desejado. A purificação de compostos cristalinos impuros é geralmente feita por recristalização, baseada na diferença de solubilidade de um dado solvente ou mistura de solventes de maneira simplificada. Este processo de recristalização consiste em: dissolução da substancia impura a uma temperatura próxima do ponto de ebulição do solvente previamente selecionado; filtração da solução quente por gravidade de modo a eliminar qualquer impureza insolúvel, esta operação deve ser efetuada rapidamente, a fim de evitar a cristalização da substancia no filtro ou no funil; recristalização por resfriamento gradual do filtrado, onde o resfriamento rápido resulta na formação de cristais muito pequenos que tendem a concluir impurezas com facilidade e por fim, separação dos cristais formados por filtração a vácuo, drenando bem por sucção.
No sólido resultante, após a secagem, é verificada a pureza pela determinação do ponto de fusão, caso ainda esteja impuro, é novamente recristalizado em novo solvente ou mistura de solventes. O processo é repetido até que o composto puro seja obtido ou até que o ponto de fusão não se altere. 
Na teoria, o ponto de fusão de um sólido puro deve ocorrer sempre à mesma temperatura. Na prática, entretanto, equilíbrio entre sólido e líquido quase nunca é atingido, devido a fatores como quantidade da amostra, tamanho do cristal, razão de aquecimento, tipo de equipamento usado, etc. Em geral, podemos dizer que um composto puro tem um ponto de fusão bem definido (a substância funde-se inteiramente dentro da faixa de 1 a 2°C), enquanto uma substância impura tem o ponto de fusão indefinido e, portanto, funde-se lenta e gradualmente numa faixa de vários graus. Por isso, o procedimento de determinação do ponto de fusão de um composto impuro deverá ser repetido após purificação, normalmente, a recristalização. Quando não se conhece o ponto de fusão da amostra, economiza-se bastante tempo, fazendo uma determinação preliminar do ponto de fusão, elevando-se rapidamente a temperatura do banho. Depois de se conhecer aproximadamente o ponto de fusão, efetua-se uma segunda determinação elevando-se a temperatura rapidamente até uns 10°C abaixo do valor aproximado e depois lentamente (cerca de 1ºC por minuto).
IV. Experimental
Pesou-se 10,138g de acetato de sódio em um béquer de 250ml.
Em seguida, adicionou-se 16,5mL de ácido acético glacial que foi medido em proveta de 50mL com auxílio de uma pipeta em capela e vertido sobre o béquer com acetato de sódio que se encontrava sobre placa de aquecimento desligada, apenas com agitador ligado. Foi observada suspensão.
Foi medido 15mL de anilina em outra proveta dentro da capela. A anilina foi vertida no béquer contendo o ácido acético glacial e o acetato de sódio.
23,5mL de anidrido acético foi medido, na proveta, e adicionado ao béquer contendo os outros reagentes. Esta adição deveria ter sido de maneira lenta com gotas pelo auxílio de uma pipeta descartável, mas por desatenção, foi adicionado de forma não tão lenta, onde houve aquecimento da reação.
Após a adição destas substâncias, houve a necessidade de colocar o béquer contendo essas substâncias, dentro de um béquer maior, contendo gelo para resfriar a reação.
Após o resfriamento, foi medido 515mL de água que foi colocado em um béquer de 1000mL e o conteúdo do béquer de 250mL que estava resfriando foi vertido sobre o béquer com a água.
Preparou-se um aparato para filtração a vácuo: Um funil de Büchner sobre um kitassato, onde do kitassato, foi presa uma mangueira que se ligava a uma bomba de vácuo. Sobre o funil de Büchner foi colocado papel filtro.
A filtragem foi feita, passando o filtrado sobre o papel de filtro.
Durante a filtragem, foi adicionada água gelada para lavar o filtrado.
Observou-se, no final do processo, cristais de acetanilida de cor branca e brilhantes.
Obteve-se 14,81g de acetanilida.
V. Resultados e Discussões
Ao adicionar anilina à água foi gerada uma mistura heterogênea amarelada composta por duas fases líquidas. Durante a agitação da mesma, a mistura tornou-se homogênea e levemente amarelada. 
A adição de anidrido acético deveria ser lenta e em pequenas proporções, para que o contato entre os reagentes fosse maior e, consequentemente, a cristalização fosse eficaz, mas devido a desatenção à instrução do professor, essa adição não foi feita de forma lenta, e por esse motivo, além de se tratar de uma reação exotérmica, a reação acabou esquentando tanto que foi necessário colocá-la dentro de um béquer contendo gelo, para que fosse evitada uma di-acetilação, obtendo assim apenas o produto mono acilado. 
Depois de resfriada, ao ser adicionada à água, observou-se a formação de precipitado branco (acetanilida), assim, formando-se duas fases, cuja outra fase é a água, pois a acetanilida é insolúvel em água.
Fig.4 Reação de sintetização da acetanilida.
 A acetanilida (3), uma amida secundária, pode ser sintetizada por meio de uma reação de acetilação da anilina (1), a partir do ataque nucleofílica do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético (2), seguido de eliminação de ácido acético (4), formado como um subproduto da reação.
 Durante a filtração a vácuo observou-se um forte odor característico, sendo formado ao final um filtrado branco, brilhoso e granuloso. Este filtrado foi transferido para um béquer, onde foi adicionado água até que ocorresse a solubilização de toda a amostra (a solução ficou incolor). Esta mistura foi submetida a uma filtração para que as impurezas fossem eliminadas solubilizadas na água, permanecendo retido no papel de filtro apenas a acetanilida, sólido incolor com cristais. A massa de acetanilida obtida foi de 14,81g.
Cálculos do Rendimento Percentual da Reação:
Rendimento de uma reação é o quociente entre a quantidadede produto realmente obtido e a quantidade que seria teoricamente obtida (calculada) pela equação química correspondente multiplicada por 100.
AnilinaAcetanilida
Peso molecular: 135,1g/mol
Densidade: 1,21
Peso molecular: 93,13g/mol
Densidade = 1,02
D = m/V
1,02 = m/15
m = 15 . 1,02 = 15,3g de anilina
Peso do béquer com a acetanilida obtida: 119,85g
Peso do béquer vazio: 105,04g
119,85g – 105,04g = 14,81g de massa obtida de acetanilida.
Sabe-se que 93,13g de anilina geram 135,1g de acetanilida, então, teoricamente:
Anilina Acetanilida
X = 22,195g de Acetanilida em um rendimento de 100%
93,13g _________ 135,1g
 15,3g _________ X
Rendimento = 15,3g / 22,195g . 100
Rendimento = 68,94%
O rendimento da reação foi de 68,94%, e não entre 80 a 90%, conforme esperado. Alguns procedimentos podem ter influenciado o rendimento da reação, como por exemplo: perda de reagentes por evaporação, pois alguns são bastante voláteis; perda de material durante as transferências de medições e pesagem; e pelas filtrações.
VI. Conclusão
Ao final do experimento, conseguiu-se sintetizar a acetanilida através da reação de acetilação da anilina. Os reagentes anidrido acético e anilina reagem rápido entre si. A reação é exotérmica, devido à elevação da temperatura no momento da reação. O método utilizado foi eficiente, porém o rendimento foi baixo (68,94%) devido a diversos fatores, como por exemplo, a presença de impurezas, e ao fato de no procedimento de purificação (recristalização e filtração) ocorrer perda de material. Como não foi executado nenhum teste de caracterização e identificação da substância, não se pode afirmar com certeza se o produto gerado na reação era de fato acetanilida, porém, do ponto de vista conceitual e didático, a atividade foi satisfatória.
VII. Referência Bibliográfica
VOGEL, A. I. A Text Book of Practical Organic Chemistry . 5thed. United States: Longman Scientifi&Technical1989
KLEIN, David. OrganicChemistry. 2 ed. Estados Unidos: Wiley, 2012. Vol. 2. 
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