REAÇÃO DE ACETILAÇÃO (Preparação da Acetanilida) REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO AROMATICA ELETROFÍLICA (Preparação da p-Nitroanilina)

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UFGD-UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACET- FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
QUÍMICA- LICENCIATURA E BACHARELADO 
 
 
 
 
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL 
 REAÇÃO DE ACETILAÇÃO 
(Preparação da Acetanilida) 
REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO AROMATICA ELETROFÍLICA 
(Preparação da p-Nitroanilina) 
 
 
 
Acadêmica: Camila Ferraz Barbosa 
 
 
 
 
 
 
 
 
DOURADOS-MS 
22/11/2017 e 29/11/2017 
1. Introdução 
A reação essencial dos ácidos carboxílicos e derivados é caracterizada pelo 
mecanismo de adição-eliminação nucleofílica que ocorre em seus átomos de 
carbono acílico (carbonila). O processo global no caso da substituição acílica 
ocorre pelo mecanismo de adição-eliminação nucleofílica [1]. 
A acilação de uma amina, realizada para a preparação da acetanilida, é uma 
reação ácido base de Lewis, em que o grupo amino básico efetua um ataque 
nucleofílico sobre o átomo do carbono carboxílico [2]. 
As amidas podem ser preparadas de várias maneiras, partindo de cloretos de 
acila, anidridos de ácido, ésteres, ácidos carboxílicos e sais carboxílicos. Todos 
estes métodos envolvem reações de substituição nucleofílica por amônia ou uma 
amina em um carbono acílico [1]. 
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 carbonílico do anidrido acético, seguido de eliminação de ácido 
acético, formado como um sub-produto da reação [3]. 
A partir da síntese da acetanilida será feita a síntese da p-nitroanilina, através 
de uma reação de nitração. A nitração de compostos aromáticos é considerada 
reação de substituição eletrofílica, que é baseado na introdução irreversível de um 
ou mais grupos nitro na molécula orgânica na presença de ácido nítrico ou 
sulfúrico concentrados. 
 As nitro-anlinas tem grande importância comercial e são utilizadas na 
indústria de tintas e também são ótimoas intermediários na síntese de fármacos e 
inseticidas [4]. A p-nitroanilina é preparada através da hidrólise da p-
nitrocetanilida com ácido sulfúrico, conforme representado no esquema abaixo [5]: 
 
 
Além disso, a p-nitroanilina possui uma estrutura que é fortemente 
estabilizada por ressonância do par de elétrons do grupo amino, conforme 
representado abaixo [2]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo assim, este trabalho está dividido em duas etapas, onde a primeira 
consiste em preparar a acetanilida, reagente para a etapa posterior de preparação 
da p-nitroanilina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E REAGENTES: 
● Béquer; 
● Funil de vidro; 
● Balança analítica; 
● Bastão de vidro; 
● Pipeta de Pasteur; 
● Termômetro; 
● Papel filtro; 
● Erlenmeyer; 
● Agua destilada; 
● Agitador magnético com aquecimento; 
● Estufa; 
● Espátula; 
● Kitassato; 
● Funil de Buchner; 
● Bomba de vácuo; 
● Pedra de porcelana porosa; 
● Banho de gelo; 
● Acetato de Sódio Anidro; 
● Ácido Acético Glacial; 
● Anilina; 
● Anidro Acético; 
● Carvão ativo; 
● Acetanilida; 
● Ácido Sulfúrico; 
● Ácido Nítrico; 
● Etanol. 
 
 
 
 
 
 
3. Resultados e Discussão: 
A primeira etapa foi de preparação da acetanilida que nos deu um exemplo de 
uma reação de acetilação com grande importância, pois sabe-se que assim como 
outros medicamentos, a acetanilida tem ação analgésica no organismo. [6] 
As aminas primárias ao serem aquecidas reagem prontamente com o anidrido 
acético, formando o derivado monoacetilado. Em presença de um excesso de 
anidrido acético, e com aquecimento prolongado, ocorrerá a formação de derivados 
diacetilados, facilitada pela presença de substituintes na posição orto do ciclo 
aromático. Esses compostos diacetilados são instáveis em presença de água e 
sofrem hidrólise. A reação da acetanilida com anidrido acético é dependente do pH, 
sendo necessário o uso de uma solução tampão (ácido acético/acetato de sódio, pH 
~ 4,7). Como a reação é dependente do pH, este tampão fornece o pH ótimo para 
que a reação ocorra com maior velocidade e rendimento [7]. A reação esta 
representada no esquema abaixo: 
 
 
 
A acilação de uma amina é uma reação ácido base de Lewis na qual o grupo 
amino básico realiza um ataque nucleofílico ao carbono da carboxila, como 
representado no esquema a seguir [2]: 
 
 
 
Este procedimento foi realizado, pois a reação de acetilação é 
frequentemente utilizada para proteger grupos funcionais amino primários e 
secundários, o que era desejado antes da reação de nitração. 
O produto cristalino obtido foi filtrado a vácuo e lavado com água destilada 
gelada, para retirar traços de solução mãe presentes e evitar a dissolução de 
cristais. 
 Calculou-se a quantidade de matéria de Acetanilida que pode ser formada a 
partir da massa de anidrido acético utilizada: 
93 g/mol de anilina 135g/mol de acetanilida 
3,2344g de anilina X 
X= 4,6950 g de Acetanilida (100%) 
 
Em seguida, realizou-se o cálculo para o rendimento do produto bruto a partir 
da massa de acetanilida obtida: 
4,6950 g 100% 
2,2266g  X 
X= 47,42% de Acetanilida 
 
Calculou-se a quantidade de massa para 0,0223 mol de acetanilida, 
necessária para a preparação da p-nitroanilina: 
1 mol de Acetanilida  135 g 
0,0223 mol  X 
X= 3,0105g de Acetanilida 
Utilizou-se somente metade dessa massa, pois a acetanilida foi feita em dobro 
para as duas turmas, logo, utilizou-se 1,5219 g de acetanilida para a preparação da 
p-nitroanilina. 
A segunda etapa foi de preparação da p-nitroacetanilida, através da reação 
de nitração da acetanilida, que é um exemplo de substituição aromática eletrofílica, 
onde ocorre a substituição do hidrogênio do anel aromático por um grupo nitro. O 
átomo de nitrogênio possui elétrons não ligantes, o que confere as propriedades 
básicas e nucleofílicas destes compostos [4]. 
Uma mistura de ácido nítrico com ácido sulfúrico foi utilizada (H2SO4/HNO3), 
pois a reação entre eles fornece a espécie eletrofílica (NO2
+), a reação ocorre da 
seguinte forma: 
 
O mecanismo para a síntese da p-nitroacetanilida pode ser dividido em quatr 
etapas: 
1ª etapa - O ácido nítrico recebe um próton de um ácido mais forte, o ácido 
sulfúrico. 
N
+
O
O
-
OH SOH
O
O
OH+ N+
O
O
-
O
+
H
H + S
O
O
O
-
OH
 
2ª etapa - Depois de protonado, o ácido nítrico pode dissociar-se para formar 
um íon nitrônio. 
N
+
O
O
-
O
+
H
H H2O + N
+
O
O
Íon nitrônio 
3ª etapa - O íon nitrônio (eletrófilo) reage com a acetanilida para formar um 
íon arênio (estabilizado por ressonância). 
N CH3
O
H
+ N
+
O
O
Lenta
O2N
H
N CH3
O
H
 
4ª etapa - O íon arênio perde um próton para uma base de Lewis e 
transforma-se na p-nitroacetanilida. O ácido sulfúrico (catalisador) é regenerado. 
+ S
O
O
O
-
OH
O2N
H
N CH3
O
H
N CH3
O
H
O2N
N CH3
O
H
NO2
+ + H2SO4
Isômero p-nitroanil ida Isômero o-nitroanil ida
 
Como observado no esquema acima, houve a formação da p-nitroacetanilida 
e da o-nitroacetanilida. Enquanto a p-nitroacetanilida, produto desejado, deveria 
cristalizar em metanol, a o-nitroacetanilida deveria permanecer em solução aquosa 
[7], porém, as duas cristalizaram. Portanto, realizou-se mais uma etapa de 
recristalização da p-nitroacetanilida. 
A partir da massa de acetanilida utilizada, realizou-se o cálculo de rendimento 
teórico de p-nitroacetanilida: 
135 g/mol de acetanilida 180,16g/mol p-nitroacetanilida 
1,5219g de acetanilida  x 
X= 2,0310 g de p-nitroacetanilida 
A partir da massa de acetanilida obtida, realizou-se o cálculo de rendimento 
de p-nitroacetanilida: 
2,0310 g de p-nitroacetanilida  100% 
0,672g de p-nitroacetanilida  X 
X= 33,08 % de p-nitroacetanilida 
O rendimento de p-nitroacetanilida foi considerado baixo (33,08 %) em 
relação ao previsto na literatura, e isto pode estar relacionada ao rendimento do 
produto da acetilação, a acetanilida(47,42%), que seria o reagente para a próxima 
etapa de nitração. Quando a obtenção de um produto tem várias etapas, o 
rendimento pode diminuir. 
A p-nitroanilina deveria ser preparada através da hidrólise da p-
nitrocetanilida com ácido sulfúrico, conforme representado anteriormente, porém, 
esta última etapa não foi realizada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Conclusões 
 
Por meio das duas etapas da prática e das técnicas empregadas nas aulas, 
foi possível realizar a preparação da acetanilida e da mistura de isômeros p-
nitroacetanilida e o-nitroacetanilida, através das reações de acetilação e nitração. 
Contudo, o produto esperado, a p-nitroanilina não foi obtido, pois faltou realizar a 
etapa de hidrólise no processo de obtenção do produto. 
Apesar de os mecanismos para a preparação da p-nitroanilida serem simples 
e fáceis de encontrar na literatura, devido a várias etapas envolvidas no processo 
terem condições ideais, isto pode influenciar no rendimento por exemplo. E o 
rendimento de acetanilida (47,42%) pode ser considerado baixo comparado à 
literatura, assim como o rendimento de p-nitroacetanilida (33,08 %). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Competências e habilidades abordadas na aula 
Por meio destas práticas os acadêmicos adquiriram a competência de 
preparar a acetanilida através de uma reação de acetilação e a partir da acetanilida 
formada, preparar a p-nitroanilida e a o-acetanilida, através de uma reação de 
substituição aromática eletrofílica, ainda foi possível desenvolver algumas 
habilidades que contribuíram para a formação dos alunos, e, futuros profissionais da 
área de Química, como técnicas simples, porém, bastante utilizadas em laboratórios, 
são elas: 
● Pesagem correta dos reagentes nas balanças analítica; 
● Filtração a vácuo; 
● Purificação de produtos; 
● Recristalização; 
● Cálculo de rendimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Referências 
 
[1] Solomons, T. W. Graham; Fryhle, Craig B.; Química Orgânica 1, volume 2, 7ª 
edição, 2002, cap. 18. 
 
[2] Apostila de química orgânica experimental; Profª.Drª. Márcia Cristina Campos de 
Oliveira; UFRRJ, Seropédica-RJ. 
 
[3] Apostila de química orgânica experimental; Prof. Edson Minatti , Inês M. Costa 
Brighente, Marcus Cesar Mandolesi Sá, Maria da Graça Nascimento, Ricardo José 
Nunes ; UFSC. 
[4] SILVA, M., NUNES, J. Síntese da p-Nitroanilina. Disponível em: < 
http://nuquiocat.quimica.blumenau.ufsc.br/files/2016/07/Modelo-Relatorio.pdf>. 
Acesso em: 12 de Dezembro de 2017. 
 
[5] Vogel, A.I.; “Química Orgânica: Análise Orgânica Qualitativa”, Ao Livro Técnico 
AS., Rio de Janeiro, 1971. 
 
[6] CORRÊA,R. Síntese de compostos imídicos cíclicos de interesse Biológico. 
Dissertação para a obtenção do título de mestre em Química. Pontifícia 
Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Química 
p. 12. Santa Catarina: 1997. 
 
[7] OLIVEIRA, J. E. Preparação da Acetanilida. Química Orgânica Experimental. 
Licenciatura em Química. Disponível em: < 
http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/Blog2013/Aula_07_06/8-
Prepara%C3%A7%C3%A3o%20da%20Acetanilida%20LIC%202008.pdf >. Acesso 
em: 12 de Dezembro de 2017.