Química Farmacêutica - Aula Prática - Acetanilida

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Quími�� F��ma�êut���
-------------------Sín�e�� � pu��fi��ção d� ��e��n��i��---------------------
--------------------------------------------In��od�ção-------------------------------------------
A acetanilida é um produto gerado por meio da reação da anilina com o anidrido
acético na presença de ácido acético e acetato de sódio, essa é o produto principal da
reação,mas há, também, a formação do ácido acético como produto secundário da reação.
A acetanilida já foi utilizada como um fármaco, mas, atualmente, ela tem maior
participação na indústria farmacêutica, como um material de partida para sínteses de sulfas
ou de sulfonamidas, essas são uma classe de substâncias que têm atividade antibacteriana.
Para que isso aconteça a acetanilida deve ser tratada com ácido clorosulfônico, esse
intermediário 1 é tratado com uma amina primária, o qual substitui o cloreto, sendo esse
produto o intermediário 2 que irá sofrer hidrólise, transformando-se em sulfas ou
sulfonamidas.
-------------------------------------Cla���fic�ção da ���ção-------------------------------------
Olhando para estrutura do substrato da reação pode-se observar que houve uma
reação de substituição, pois houve a substituição de um hidrogênio da amina por um grupo
acetila. Em relação a classificação da reação levando em conta o seu caráter eletrônico é
ditada pelo reagente e tem-se que essa será uma reação de substituição eletrofílica, pois o
carbono carbonílico do anidrido acético é deficiente em elétrons devido sua ligação dupla
com o oxigênio, assim teremos uma reação que decorrerá devido a afinidade desse
carbono carregado positivamente por carga negativas (elétrons),ou seja, a eletrofílica do
anidrido influenciará a natureza do reagente.
Observação:
● Substrato é a molécula da reação que irá sofrer uma modificação molecular para gerar
o produto principal
● O reagente da reação é o que irá ditar o caráter da reação, se a mesma será
nucleofílica ou eletrofílica.
---------------------------In�o�m�ções ����r�a�t�� so��� � me����s�o-------------------------
★ O ácido acético funcionará como catalisador da reação, pois ele aumenta a
velocidade da reação porque ele ao protonar o oxigênio de anidrido, fará com que
esse oxigênio que já estava retirando elétrons do oxigênio, retire com mais
intensidade, fazendo com que o carbono carbonílico torna-se ainda mais
eletropositivo, tornando-se mais reativo.
★ O acetato de sódio atua na reação com um tampão e também faz a desprotonação
da acetanilida protonada para que se tenha como produto a acetanilida.
---------------------------------------Cál�u�� d� re���m���o-------------------------------------
★ Para fazer o cálculo de rendimento deve-se ter o volume do substrato (anilina) e sua
densidade (1,002 g/ml) e por esse dois dados tem-se o valor em massa que foi
utilizado na reação.
★ Deve-se ter a massa molar do substrato (93 g) e do produto principal da reação (135
g) para descobrir a massa de produto que poder-se-ia obter usando a massa de
substrato, a qual já foi descoberta usando a densidade anteriormente.
★ Por fim, com o valor descoberto acima (rendimento teórico), pode-se comparar com
o peso real do produto obtido na reação e por meio de uma regra de três ver qual o
valor de rendimento que foi obtido.
Há alguns fatores que podem contribuir para a diminuição do rendimento da reação:
● Presença de impurezas no substrato ou no reagente.
● Reações incompletas, as quais podem faltar substrato ou sobrar reagente.
● Reações paralelas que podem consumir reagente ou substrato da reação.
● Falta de habilidade do operador.
● Adição muito rápida de anidrido acético que pode provocar um grande aquecimento
da mistura reagente que pode levar a decomposição do substrato ou do reagente ou
até mesmo do produto.
● Tempo de resfriamento inadequado, sobrando acetanilida solubilizada na água.
----------------------------------------Cál�u�� d� ex���s�----------------------------------------
★ Para fazer-se o cálculo de excesso tem-se quer ter o valor da massa do substrato
que foi utilizada, pois devemos fazer a comparação molar de quanto de massa do
substrato usou e quando de reagente teria-se que ter para equivaler
estequiometricamente. Ademais, deve-se ter a massa molar do regente (102 g),
também.
★ Com o valor dessa massa encontrada e a densidade do reagente (1,083 g), pode-se
observar o valor do volume necessário para que a reação acontecesse. E por fim,
observar se esse valor é igual ao que realmente foi utilizado ou se não, se deve
fazer uma subtração para encontrar o valor em excesso de reagente.
Observação:
Esse excesso é usado, muitas vezes, para deslocar o equilíbrio para a formação do produto
Fontes:
Vídeo da Teórica da prática
Vídeo da síntese da Acetanilida
---------------------------Análi�� �� Ace����li��--------------------------
----------------------------------------------In��od�ção-----------------------------------------
A acetanilida, assim como qualquer substância que tenha uso farmacêutico, deve
passar por uma análise antes de ser utilizada para esse fins. Essa análise baseia-se em
análise quali (teste de solubilidade, busca de impurezas, teste de identificação [neste ocorre
a formação de um produto que nos faz identificar a substância analisada]) e quantitativa
(doseamento).
A acetanilida deve conter no mínimo 99,5% de C6H9HCOCH3. Ou seja, esse
número representa que para a acetanilida seja usada para fins farmacêuticos, ela deve
conter esse nível de pureza, apresentando somente 0,5% de impurezas em sua
composição.
Observação:
Vale destacar que o valor de doseamento da pureza do composto não tem relação com
o valor de rendimento que foi obtido na reação, pois este pressupõe o valor que se espera
encontrar usando determinada arranjo estequiométrico, já o doseamento pressupõe do teor
de pureza do produto, ou seja, qual o percentual do produto encontrado realmente é o produto
desejado/em análise. Logo esses dois termos não devem ser confundidos.
-------------------------------------------Des���ção---------------------------------------------
★ Cristais brancos, brilhantes em forma de escamas ou pó cristalino branco.
★ É inodora.
★ Estável ao ar.
★ Sabor ácido fugaz, passando ao amargo picante com a sensação de calor.
★ A sua solução é neutra ao papel indicador de pH. Quando estamos fazendo essa
análise estamos, também, pesquisando a impureza de ácido acético, pois, já que o
pH é neutro, os valores de pH ácido encontrados poderiam pressupor que seja
correspondente a presença desse composto. Ademais, outro fator que pode
contribuir para esse pH baixo é a presença de ácido carbônico, o qual é derivado da
reação entre a água utilizada na preparação e CO2.Além disso, tem-se que a base
de Lewis é uma substância capaz de doar elétrons e ácido é aquela capaz de aceitar
esses elétrons. Logo poder-se-ia pressupor que a acetanilida poderia ser uma base
de Lewis devido os elétrons do nitrogênio, pois ele por não ser tão elétron negativo
ele tem maior capacidade de ceder seus elétrons mais facilmente, mas isso não
acontece devido ao efeito de ressonância, fazendo com que esses elétrons circule
pela molécula, não estando, assim, disponível para que atua como uma base de
Lewis. Logo, se é explicado o porque não se tem a presença de um pH alto.
--------------------------------------------Sol����id���------------------------------------------
★ Levemente solúvel em água, pois a acetanilida possui um anel aromático que dá a
molécula um caráter apolar (lipofílico), mas ao mesmo tempo tem a presença de
uma carbonila que dispõe do oxigênio para fazer uma ligação de hidrogênio com a
molécula de água, fazendo, assim, que ela seja levemente solúvel.
★ Livremente solúvel em água fervente (neste estado ocorre devido ao aumento de
energia ocasionado pelo aumento de temperatura, ocasionando uma maior interação
entre as moléculas de água e da acetanilida), em éter etílico, em clorofórmio, em
álcool etílico e em acetona, a solubilidade nestes últimos é devido a similaridade
estruturalque a acetanilida tem com esses solventes orgânicos.
-------------------------------------------Ide���fic�ção -----------------------------------------
★ Em placa de ensaio misturar cerca de 0,020 g da substância com 5 gotas de ácido
sulfúrico concentrado. Juntar em seguida 4 gotas de solução de dicromato de
potássio 10%. Aparece coloração vermelho violeta que rapidamente passa para a
tonalidade verde. Essa mudança de coloração da reação dá-se devido a redução do
cromo. Essa reação ocorre, pois a mistura de ácido sulfúrico e dicromato de potássio
gera como produto o acido cromico que é um oxidante, o qual promove a oxidação
da acetanilida e esse cromo que promoveu a oxidação da acetanilida irá reduzir,
provocando a mudança de coloração laranja para uma coloração verde. Podendo,
assim, identificar a presença da acetanilida.
★ Em um tubo de ensaio adicione gotas de água bromada a 5,0 mL de solução
saturada de acetanilida, formando um precipitado de p-bromoacetanilida. Essa
reação é uma reação de substância eletrofílica, halogenação. Como sabe-se em
uma reação de substituição eletrofílica que determina a posição de entrada é o
grupo substituinte é a natureza doadora ou retirada do grupo já presente na
molécula, nesse caso tem-se que o grupamento n-acetila é um grupo doador de
elétrons, orientando a entrada do novo substitunte para posição orto ou para, mas
como esse grupo n-acetila é um grupo muito volumoso, ele acaba impedindo
estericamente as posições orto, fazendo, assim, que o componente majoritário da
reação seja o p-bromoacetanilida.
★ Em um tubo de ensaio aqueça aproximadamente 0,1 g de acetanilida com 5,0 mL de
solução de hidróxido de sódio 5%, observa-se o aparecimento de gotículas
insolúveis de anilina, pois ela por ter um grupamento aromático tem caráter apolar.
Outrossim, vale destacar que essa reação é uma reação de hidrólise alcalina.
-----------------------------------------------Im�u��z��-----------------------------------------
★ Presença de ácido acético - a sua solução aquosa saturada a frio deve ser neutra ao
papel indicador de pH. Pois como já mencionado o pH da acetanilida é neutro e um
pH ácido pode dizer que se tem a presença de impurezas de ácido acético
proveniente ou do reagente usado na reação ou da sua forma como produto da
reação.
★ Presença de substâncias facilmente carbonizáveis - em um tubo de ensaio dissolver
0,2 g da substância em 2 mL de ácido sulfúrico concentrado. A solução resultante
deve ser límpida. Se apresentar a coloração preta há impureza presente, o ácido
sulfúrico é um forte desidratante, logo se ocorrer essa coloração tem-se a presença
de impureza, pois a acetanilida não tem como perder água.
★ Presença de fenol - agite 5 mL de sua solução aquosa saturada a frio com gotas de
solução de cloreto férrico 10%, pois o mesmo é classificado com reagente universal
para a identificação de fenóis. Logo, como a acetanilida não tem em sua composição
um fenol, o líquido não deve se colorir de violáceo ou vermelho, que é a coloração
característica quando se tem na sua composição fenóis.
Fontes:
Vídeo da Teórica da prática
Vídeo da análise da Acetanilida