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Prof. Dr. Odair dos Santos Monteiro 
 
Universidade Federal do Maranhão
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Departamento de Química
Química orgânica II
Síntese do m-dinitrobenzeno
1. INTRODUÇÃO
	A nitração é uma das reações mais características do núcleo aromático, é provavelmente, a reação mais influenciada pelos efeitos ativadores e retardadores das substituições eletrofílicas. Para núcleos bem ativados usa-se nitrantes fracos, usados em grande diluição e com resfriamento. Para os núcleos inativos, usam-se condições enérgicas quanto à concentração e temperatura.
	A mistura sulfonítrica é o agente de nitração mais comumente empregado. As proporções usadas são bastantes variáveis. A função do ácido sulfúrico é manter o meio fortemente ácido para favorecer a formação do íon nitrônio (NO2+) que é o agente eletrofílico que efetua a nitração.
Reação:
Constantes Físicas: P.F. 90 oC e P.E. 297 oC
Solubilidade:
	Em água ----------------------------- 0,3% a 99 oC; 0,05% a 25 oC
	Em álcool etílico ------------------- 3,3% a 20 oC; 5,9% a 25 oC
	Em éter etílico ---------------------- 6,7% a 15 oC
	Em clorofórmio --------------------- 32,4% a 18 oC
	Em benzeno ------------------------- 39,4% a 18 oC
2 – OBJETIVOS
2.1 – Geral
	Sintetizar o nitrobenzeno e o m-dinitrobenzeno a partir da reação de nitração do benzeno.
2.2 – Específicos
· Estudar os principais conceitos sobre reação de nitração
· Verificar o efeito de orientação do grupo nitro referente no anel aromático
· Estudar o mecanismo de síntese do nitrobenzeno e do m-dinitrobenzeno
· Caracterizar o produto obtido a partir de testes qualitativos
· Determinar o rendimento das reações de nitração
3 – PARTE EXPERIMENTAL:
3.1 – Materiais e reagentes
	Materiais
	Reagentes
	Balão de fundo redondo de 250 ml
	Ácido sulfúrico concentrado
	Provetas de 25 e 50 ml
	Ácido nítrico concentrado
	Béquer de 500 ml
	Benzeno
	Sistema de banho de gelo
	Nitrobenzeno
	Sistema de refluxo
	Etanol
	Sistema para filtração à vácuo
	Hidróxido de sódio 1 %
	Balança analítica
	Cloreto de cálcio anidro
3.2 - Procedimento Experimental
Parte 1 – Síntese do nitrobenzeno
	Na capela, em um balão seco de 250 ml, colocar 46 g (25 mL) de H2SO4 concentrado (d: 1,84 e p: 98%) e 30,8 g (22 mL) de HNO3 (d: 1,40 e p: 95%). Evitar o aquecimento resfriando o sistema com água fria. Após essa operação ainda na capela adicionar lentamente, porém com agitação constante 15,6 g (17,4 mL) de benzeno não deixando a temperatura ultrapassar 60 ºC. Adaptar ao balão um condensador de refluxo, seco para dificultar a saída dos vapores nitrosos que irão se formando durante o prosseguimento da reação.
	Ainda na capela, aquecer a mistura reacional em banho Maria a 60 ºC por uma hora agitando ocasionalmente. Após o aquecimento, deixar a mistura resfriar e adicionar 300 ml de água para remoção posterior dos ácidos residuais através do funil de decantação. Lavar novamente a fase orgânica com igual volume de solução 1% de NaOH e posteriormente com água separando finalmente o nitrobenzeno impuro. Adicionar cloreto de cálcio anidro para a remoção de algumas impurezas e posteriormente destilar e recolher o líquido que destila a 211 ºC.
Rendimento:
 Teórico ------------------------------------- 24,6 g
 Observado --------------------------------------- g 
Parte 2 – Síntese do m-dinitrobenzeno
	Na capela, em um balão seco de 250 ml, colocar 30 g (16,2 mL) de H2SO4 concentrado (d: 1,84 e p: 98%) e 18g (12 mL) de HNO3 (d: 1,50 e p: 95%). Após essa operação ainda na capela adicionar lentamente, porém com agitação constante 12g (9,9 mL) de nitrobenzeno. Adaptar ao balão um condensador de refluxo, seco para dificultar a saída dos vapores nitrosos que irão se formando durante o prosseguimento da reação.
	Ainda na capela, aquecer a mistura reacional em sistema de refluxo até a ebulição por 30 minutos. Agite ocasionalmente.
	Após o aquecimento, deixar a mistura resfriar e derramar vagarosamente o conteúdo do balão sobre 300 mL de água gelada, agitando continuamente para facilitar uma fina precipitação de m-dinitrobenzeno em água, e desse modo permitir a melhor remoção dos ácidos residuais.
	Filtrar o precipitado em buchner, e lavá-lo continuamente com água gelada para remover os ácidos residuais. Controlar a operação com papel de tornassol até pH próximo à neutralização. Escorrer bem.
Purificação:
	Dissolver o precipitado em quantidade suficiente de álcool etílico e refluxar até a completa dissolução. Após a dissolução, concentrar o material em chapa de aquecimento e deixar cristalizar a frio.
	Lavar os cristais em buchner com alguns mililitros de álcool etílico gelado, escorrer bem, secar ao ar ou em estufa a 50 oC.
Rendimento:
 Teórico ------------------------------------- 16,2g
 Observado --------------------------------------- g
N
O
2
N
O
2
N
O
2
+
HNO
3
H
2
O
Nitrobenzeno
m
-Dinitrobenzeno
+
H
2
SO4