Síntese e purificação da ACETANILIDA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA
LEONARDO AUGUSTO DA SILVA
RELATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL - PRÁTICA 4
SÍNTESE E PURIFICAÇÃO DO ACETANILIDA
PRESIDENTE PRUDENTE
JUNHO/2021
1. OBJETIVOS
Esta prática teve como objetivo a síntese da acetanilida e posterior purificação por
recristalização.
2. INTRODUÇÃO
As aminas aromáticas aciladas (que possuem um grupamento acila ligado ao
nitrogênio) são extremamente importantes entre os remédios comercializados para dor de
cabeça sem receita médica. Dentre esses medicamentos, destacamos a acetanilida, que por
sua vez é um analgésico leve (alivia dores) e antipirético (reduz febres) (ENGEL et al., 2013).
A descoberta de que a acetanilida era um antipirético ocorreu em meados de 1886 de
forma acidental. Os médicos Cahn e Hepp foram os envolvidos em tal descoberta. Após
vários testes com o naftaleno, o Dr. Hepp relatou para seu colega Dr. Cahn que o naftaleno
possuía propriedades tidas como milagrosas para a redução de febre (Ibid, 2013).
Após essa observação, os médicos se uniram e descobriram que o frasco no qual
pensavam conter naftaleno continha acetanilida. A descoberta inusitada se deu pelo fato de
que o frasco continha um rótulo ilegível e pelo fato de que o composto que estava dentro do
frasco não continha odor (o naftaleno possui odor forte - semelhante a naftalina) (Ibid, 2013).
Estudos posteriores, comprovaram que o uso contínuo e/ou excessivo da acetanilida
pode acarretar uma séria doença sanguínea, denominada de metemoglobinemia. Nessa
doença, “o átomo central de ferro é convertido de Fe(II) para Fe(III), para resultar a
metemoglobina” (ENGEL et al., 2013, p. 866). O resultado é um tipo de anemia, ou seja,
deficiência de hemoglobina, ausência de glóbulos vermelhos (Ibid, 2013).
Das aminas aromáticas, pode-se preparar os derivados acetilados. Essa preparação
ocorre por meio da reação de aminas aromáticas com anidrido acético, ácido acético ou
mistura de ambos os reagentes. Caso as aminas forem do tipo primárias, elas reagem
prontamente ao serem aquecidas com o anidrido acético, resultando no derivado
mono-acetilado. Um exemplo desse derivado é a acetanilida (VOGEL, 1983). A reação
exemplificada pode ser vista a seguir:
Reação 1 - Reação de acetilação de aminas aromáticas.
C6H5NH2 + (CH3CO)2 → C6H5NHCOCH3 + CH3COOH
anilina anidrido acético acetanilida ácido acético
As aminas também podem reagir com cloretos de acila, o que leva a ocorrer a reação
de acilação das aminas, Nesse caso, as aminas são convertidas em amidas na presença de
agentes de acilação como: cloretos de acila, anidridos de ácido e ésteres. Todavia, os ésteres
são menos reativos. A reação genérica da acilação de aminas frente à cloretos de acila está
representada a seguir (CAREY, 2011):
Reação 2 - Reação de acilação de aminas primárias ou secundárias frente à cloretos de acila.
Todas as reações citadas anteriormente se enquadram na reação do tipo substituição
nucleofílica acílica, sendo as mais comuns para a síntese de amidas em laboratório. Pelo fato
de que um dos produtos da acilação de aminas frente à cloretos de acila e anidridos ser um
ácido (HCl quando frente à cloretos de acila e ácido carboxílico quando frente à um
anidrido), é necessário uma maior atenção na estequiometria da reação (CAREY, 2011).
Dessa forma, é necessário que dois mols de amina reajam com cloretos de acila e
anidridos de ácidos, sendo que uma molécula da amina irá atuar como um nucleófilo e a
outro como base de Bronsted (CAREY, 2011).
No que diz respeito às técnicas que auxiliam na purificação de compostos químicos,
em especial a acetanilida, tem-se a recristalização e a utilização de carvão ativado. A primeira
(recristalização de sólidos) ocorre após o processo de cristalização para se obter uma maior
purificação do produto (ENGEL et al., 2013). A segunda técnica (carvão ativado) para
filtração, o que acarreta uma purificação. O carvão ativado possui uma grande área
superficial, sendo usado como adsorvente muito eficiente para moléculas, incluindo gases
nocivos do ar, poluentes orgânicos da água potável e impurezas de misturas reacionais
(WELLER et al., 2017).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A reação entre o anidrido acético e a anilina para formação da acetanilida está
representada a seguir e, posteriormente, seu mecanismo detalhado:
Reação 3 - Reação entre anidrido acético e a anilina.
Mecanismo 1 - Mecanismo da reação de obtenção da acetanilida.
Numa das etapas desta síntese, foi necessário adicionar 120 mL de água. Tal
necessidade se deve ao fato de que “as desvantagens que acompanham o uso de anidrido
acético sozinho não se manifestam, quando a acetilação é conduzida em solução aquosa”
(VOGEL, 1983, p. 610).
Após a formação dos cristais de acetanilida, também foi necessário a utilização de
água. Neste caso, utilizou-se a água para lavagem dos cristais a fim de remover possíveis
impurezas que restaram. Já o uso do carvão ativado serviu, também, para a remoção de
impurezas, uma vez que a anilina estava colorida.
A seguir, apresentaremos os cálculo realizados para a obtenção do rendimento dessa
síntese:
Como visto, o rendimento dessa síntese foi de aproximadamente 27,4%. Tal valor
pode ser considerado baixo, uma vez que os processos de purificação (filtração, uso do
carvão ativado, lavagem) podem acarretar perda de produto.
4. CONCLUSÃO
Através da realização do experimento proposto nesta prática, é possível concluir que a
síntese da acetanilida realmente ocorreu, formando o produto desejado.
5. BIBLIOGRAFIA
CAREY, F. A. Química Orgânica – V2. Porto Alegre: Grupo A, 2011.
ENGEL, R.G. et al.. Química orgânica experimental: técnicas de escala pequena –
Tradução da 3ª edição norte-americana. São Paulo: Cengage Learning Brasil, 2013.
VOGEL, A. I. Análise Orgânica Qualitativa. 3a ed., Vol. 2, 1983.
WELLER, M. et al. Química Inorgânica. Porto Alegre: Grupo A, 2017.