Relatório - 7

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1. Introdução
Os ésteres são substâncias orgânicas frequentemente encontradas na natureza, e utilizadas como importantes intermediários em síntese orgânica. Os ésteres, principalmente os de baixo peso molecular, são encontrados em flores e frutas propiciando-lhes um odor agradável devido às baixas massas moleculares e alta volatilidade. Durante o amadurecimento, as bananas produzem substâncias voláteis, como o acetato de isoamila, o principal responsável pelo seu aroma. 
O acetato de isoamila (aroma de banana), provém do álcool isoamílico que trata-se de um álcool precursor de ésteres de aroma. Tem aplicação em diversas indústrias como solvente na extração de compostos farmacológicos bem como para produção de ésteres para lubrificantes. Pode ser obtido de um resíduo denominado óleo fúsel. 
O método mais comum e mais utilizado em processos industriais e em escala de laboratório para obtenção de ésteres é a reação reversível entre um ácido carboxílico e um álcool. Essa reação é conhecida como reação de esterificação de Fisher. Essas reações geram água e são facilitadas através do aumento da temperatura do meio de reação e na presença de um catalisador ácido de BrÖnsted-Lowry. Sem catalisador, em condições normais de temperatura e pressão, essa reação ocorre lentamente, devido a sua reversibilidade.
Conforme esquema global da reação, em um dado tempo, os produtos e reagentes entram em equilíbrio químico e, nesse momento, as velocidades das reações de formação dos produtos e de formação dos reagentes se mantêm constantes. O emprego de um catalisador e/ou o aumento da temperatura se tornam úteis para que o equilíbrio seja estabelecido mais rapidamente.
2. Objetivos
Essa prática teve como objetivo a realização de uma reação de esterificação do álcool isoamílico, rendendo o respectivo éster - o acetato de isoamila (essência de banana).
3. Procedimentos Experimentais
Em um balão de 50 mL adicionou-se 3,6 mL de álcool isoamílico e 4,8mL de ácido acético glacial. Em seguida adicionou-se cuidadosamente 1 mL de ácido sulfúrico concentrado (a reação de um ácido forte e concentrado com água ocorre de forma muito energética com liberação de grandes quantidades de calor, por este motivo verteu-se ácido em água e não o contrário).
Na próxima etapa, adicionou-se pedras de ebulição ao balão e adaptou-se o balão em um condensador de refluxo. Com o auxílio de uma manta térmica aqueceu-se a mistura por uma hora.
Após uma hora, esperou-se a mistura esfriar por 10 minutos e adicionou-se 10 mL de água gelada. Transferiu-se a mistura para um funil de separação. Lavou-se o balão com mais 10 mL de água gelada e transferiu-se para o funil de separação.
Ao funil de separação, adicionou-se 20 mL de éter etílico, fechou-se e agitou-se cuidadosamente abrindo a torneira para diminuir a pressão. Separou-se a fase orgânica e lavou-se a fase aquosa com mais 20 mL de éter etílico. 
Juntou-se as fases orgânicas e lavou-se com mais 10 mL de água destilada e em seguida lavou-se com uma solução aquosa de bicarbonato de sódio 10% (para retirar o ácido acético ainda presente na fase orgânica). E finalmente lavou-se a fase orgânica com 10 mL de uma solução aquosa de cloreto de sódio.
Retirou-se uma pequena amostra da fase orgânica para analisar em cromatografia em camada delgada. Adicionou-se sulfato de sódio anidro até que este começasse a desprender do fundo do erlenmeyer. Filtrou-se a fase orgânica com auxílio de um funil e algodão, e transferiu-se para um balão previamente pesado. Levou-se para um evaporador rotatório.
Para a cromatografia em camada delgada, utilizou-se uma mistura de hexano:acetato de etila 9:1 para eluir a placa. Comparou-se a solução padrão de álcool isoamílico e o produto obtido.
4. Resultados e discussão
Pode-se sintetizar o acetato de isoamila a partir da reação entre álcool isoamílico e o ácido acético. O ácido sulfúrico utilizado nesta síntese atua como catalisador e agente desidratante, para que assim, ocorra a formação majoritária do acetato de isoamila e não de água, portanto o ácido sulfúrico não é consumido durante a reação, é continuamente regenerado. 
O ácido atua protonando o oxigênio da carbonila do ácido acético, assim aumenta a eletrofilicidade deste carbono. O álcool nucleófilo realiza a adição à carboxila ativada levando a formação do intermediário tetraédrico, o qual retorna ao estado trigonal expulsando a água como grupo de saída. Desta forma, a regeneração do catalisador ácido no meio reacional e a eliminação do H+ leva a produção do acetato de isoamila.
Rendimento
Após, anotou-se os dados obtidos no final do experimento e calculou-se os rendimentos em massa, em mol, e percentualmente. Dessa forma, obteve-se: 
Tabela 01: Rendimento do experimento
	Quantidade inicial 
	
	Massa do balão inicial (g)
	59,570
	Massa do balão com a amostra final (g)
	60,834
	Inicialmente, calculou-se a quantidade de mols dos reagentes para definir qual o reagente limitante, visto que, a estequiometria da reação é 1:1, para assim, obtermos o rendimento teórico esperado para a reação.
Dessa forma, para o ácido acético:
MM ácido acético = 60,05 g/mol
d= 1,05 g/mL
1, 05g ____ 1 mL
xg _______ 2,4 m L 
x = 2,5g de ácido acético
60, 05 g ___ 1 mol 
2,5 g _____ y mol
y = 0,04 mol de ácido acético
Para o ácido isoamílico:
0,81 g___1 mL
x _____1,8 mL
x = 1, 45g de álcool
88, 148g ___ 1 mol
1, 45g ___y mol 
y = 0,01 mol de álcool isoamílico
Assim, podemos notar que o álcool isoamílico, será o reagente limitante. Pela estequiometria, então, iremos obter 0,01 mol de acetato de isoamila teoricamente.
Subtraindo a massa posterior da massa anterior do balão de fundo redondo, temos que a massa obtida foi de: 
	60,834 – 59,570 = 1,264g 
Dessa forma, podemos calcular a quantidade de mol real obtidos durante o procedimento utilizando a massa molar.
130,19 g __1 mol
1,264g ___x mol
x = 0,009 mol de acetato de isoamila
Assim, pode-se calcular o rendimento percentual em mol, dividindo o rendimento teórico em mol pelo rendimento real em mol:
R= 0,013/0,01x100
R= 90% 
Cromatografia Camada Delgada (CCD) 
Devido a pouca quantidade de material de partida adicionada a CCD da amostra a placa não correu o produto. Para fins de cálculos do Rf utilizou-se a CCD de outro grupo.
 
A
B
Distância percorrida em A: 4 cm 
Distância percorrida em B: 2,1 cm
Para a CCD, obteve-se os seguintes dados: 
Tabela 02: Medidas de separação na placa de sílica 
	Tamanho total de absorção do eluente (cm) 
	4,7
	Padrão -  Álcool Isoamílico (cm) 
	 2,1
	Amostra - Acetato de isoamila  (cm) 
	4,0
	
	Assim, calculou-se o tempo de retenção:
Rf Padrão álcool isoamílico = 2,1/4,7 = 0,45 
Rf Amostra Acetato de Isoamila = 4,0/4,7 = 0,85
Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR)
5. Conclusão
A preparação de ésteres como o acetato de isoamila é derivado de reações de esterificação de Fisher. O ácido acético em excesso garante o direcionamento da reação no sentido do produto desejado (acetato de isoamila), tendo como base o princípio de Le Chatelier.
A cromatografia em camada delgada permitiu evidenciar a formação do produto, devido às diferentes interações entre o produto e o eluente, bem como entre a sílica. 
6. Referências Bibliográficas
C. G.; Oliveira. K.T.; Paixão, M.W.; Brocksom. T.J. Química Orgânica Experimental: uma abordagem em química verde. 1a Ed, Rio de Janeiro: Elsivier, 2016. 
T.W.G. Solomons; B.C. Fryhle. Química Orgânica. 10ª Ed. Rio de Janeiro, 2015.