sintese da ass

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO MULTIDISCIPLINAR EM SAÚDE
CAMPUS ANÍSIO TEIXEIRA
CURSO DE FARMÁCIA
QUÍMICA ORGÂNICA III
Docente: Bruno Oliveira Moreira
SÍNTESE DA ASPIRINA
Vitória da Conquista - BA
2019
OBJETIVO
INTRODUÇÃO
A aspirina foi o primeiro fármaco a ser sintetizado na história farmacêutica, suas
características envolvem efeitos anti-inflamatórios, antipiréticos, analgésicos e
recentemente descoberta sua característica de prevenção de doenças
cardiovasculares. Inicialmente achava-se que a salicina, que é um glicosídeo do
álcool salicílico isolado primeiramente das cascas do salgueiro pelo farmacêutico
francês H. Leroux em 1892 que apresentava tais características biológicas
relatadas.
Porém, após o isolamento pode-se observar que a salicina era convertida em um
princípio ativo, o ácido salicílico, no trato intestinal e no fígado. E este sim
desempenhava as ações terapêuticas. Mesmo na forma de sal sódico o salicilato de
sódio apresentou dificuldades de ser consumido devido a grande irritabilidade da
cavidade bucal, esôfago e estômago então em 1899 o químico Felix Hoffmann
administrou em seu pai que sofria de dolores reumáticas o ácido acetilsalicílico, por
conta do comprometimento do tratamento pelos efeitos colaterais da utilização do
sal.
Esta experiência resultou na comprovação de que o éster de ácido salicílico era
tolerado pelo organismo não desencadeando tantos efeitos colaterais indesejados.
Desta forma a aspirina foi introduzida na terapêutica. O nome aspirina é derivado da
denominação alemã spirsaüre, atribuída ao ácido salicílico que é uma molécula
bifuncional, podendo sofrer dois tipos de esterificação: na presença de anidrido
acético forma-se a aspirina, enquanto que na presença de um excesso de metanol o
produto obtido é o salicilato de metila. A presença dos grupos carboxila e fenólico
leva a formação de polímeros. O ácido acetilsalicílico reage com o bicarbonato de
sódio formando um sal sódico solúvel, enquanto o polímero é insolúvel na solução
de bicarbonato. Esta diferença de solubilidade é utilizada na purificação do produto.
O ácido salicílico é uma molécula bifuncional, podendo sofrer dois tipos de
esterificação. Na presença de anidrido acético forma-se a aspirina.
Figura 01: Estrutura do Ácido Salicílico e Ácido Acetilsalicílico
MATERIAIS
- Erlenmeyer de 250 mL - Provetas de 10 mL
- Béquer - Suporte universal, garras
- Banho maria - Papel de filtro
- Placa de petri - Balança
- Kitassato - Funil de Buchner
- Bomba de vácuo - Espátula
- Recipiente aberto contendo gelo - Vidro de relógio
- Ácido salicílico - Anidrído acético
- Ácido sulfúrico - Água
- Tubo de ensaio - Chapa aquecedora
- Cadinho de porcelana - Pipeta
- Bastão de vidro
PROCEDIMENTOS
1. Em erlenmeyer de 250 mL, colocou-se 2,5 g de ácido salicílico seco
(previamente pesado) e foi adicionado lentamente 7,5g (4,0 mL) de anidrído
acético. Posteriormente, adicionou-se 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado
e foi feito a homogeneização.
2. Os reagentes foram então aquecidos em banho-maria, em uma temperatura
em torno de 50-60 °C durante 15 minutos, e agitado com auxílio de bastão de
vidro. O ácido salicílico foi dissolvido totalmente, levando a reação de
esterificação, não sendo necessário a permanência por mais 3 minutos (já
que o meio ficou límpido)
3. O erlenmeyer foi então deixado sob a bancada, para que a mistura pudesse
esfriar à temperatura ambiente.
4. Foi adicionado 50 mL de água gelada e agitamos. Observou-se assim, a
precipitação de um sólido branco.
5. Filtrou-se em funil de buchner, lavando com pequena quantidade de água
gelada.
● O ácido acetilsalicílico é solúvel em etanol e também em água quente, porém
não é solúvel em água em baixas temperaturas, por este motivo, a lavagem
dos cristais deve ser feita com água gelada, se não, ocorrerá uma
solubilização dos mesmos.
6. Dissolveu o produto bruto em 20 mL de etanol, a quente, levando à ebulição,
em erlenmeyer.
7. Adicionou-se a solução alcoólica quente sobre 50 mL de água quente,
contida em um erlenmeyer de 125 mL.
8. Foi transferido a solução para béquer de 125 mL e deixado em repouso.
Obtive-se então cristais após o resfriamento
9. Filtrou-se em funil de Buchner, foi lavado com alguns mL de água gelada.
Posteriormente, foi deixado os cristais em estufa a 50 °C até secarem.
10.Após secagem, ocorreu a pesagem os cristais para calcular o rendimento.
Etapa de confirmação
O teste de confirmação é necessário para saber se na amostra tem um ester ou
não.
Procedimento 1: Em um cadinho, dissolveu-se alguns cristais em aproximadamente
1ml de etanol e posteriormente, adicionado 3 gotas de cloridrato de hidroxilamina e
3 do hidróxido de potássio. Aquecer o cadinho até o início da reação (formação de
bolhas). Foi adicionado 8 gotas de ácido clorídrico e 1 gota de cloreto férrico
.
Procedimento 2: Em um tubo de ensaio, dissolveu-se alguns cristais do produto em
1mL de etanol para ajudar na solubilização. Adicionou-se então uma gota de cloreto
férrico.
RESULTADOS
Rendimento:
Cálculo da massa do anidrido acético (C4H6O3):
m = d x V
m = 1,08 g/mL x 4mL
m = 4,32g
Cálculo do reagente limitante e do reagente em excesso:
- Mol do ác. salicílico = massa
massa molec.
Mol = 2,5g
138g
Mol = 0,0181
- Mol do anidrido acético = 4,32g
102g
Mol = 0,04235
Cálculo do rendimento teórico de ácido acetil salicílico:
R = massa do reagente limitante x MM (AAS)
MM ác. salicílico
R = 2,5g x 180 g/mol
138 g/mol
R = 3,26g
Cálculo do rendimento real
3,26g _______ 100%
1,507g ______ X
X = 46,227%
DESENVOLVIMENTO
A obtenção do ácido acetilsalicílico (C9H8O4), vem da reação do ácido salicílico
(C7H6O3) juntamente com o anidrido acético (C4H6O3), em que a presença de
ácido sulfúrico (H2SO4) atua como o catalisador da reação, uma vez que o H2SO4
diminui a energía de ativação, aumentando a velocidade da reação, sendo
indispensável, uma vez que sem o mesmo a reação iria acontecer muito
lentamente, ácido sulfúrico age como catalisador na reação de esterificação,
tornando-a mais rápida e prática.
A reação de síntese de obtenção da aspirina consiste em uma acetilação do ácido
salicílico, em que o nucleófilo do ácido salicílico (-OH fenólico) ataca o centro
catiônico do anidrido acético , após uma migração de H e seguido de uma
eliminação do ácido acético que é um subproduto da reação.
Mecanismo da reação de síntese:
Quando adiciona-se o anidrido ao ácido acético é notado um precipitado branco,
juntamente com o H2SO4 é visto que o precipitado branco continua visível mas
nota-se mais transparência, assim como a subida da temperatura, este fato mostra
que é uma reacção exotérmica
.A reação teve como produto ácido acetilsalicílico e o ácido acético. Após o
aquecimento em banho maria, foi adicionado água e foi notado a liberação de
vapores, estes vapores era o ácido acético se perdendo no ar, e a adição de água
destilada na mistura foi responsável pela decomposição do excesso de anidrido
acético.
Figura: Equação geral da aspirina
É aconselhável que esfrie a solução lentamente, para que as moléculas se
disponham em retículos cristalinos, com formação de cristais puros. Pode-se
também utilizar o resfriamento em banho gelado, fricção com o bastão de vidro na
lateral do béquer.
A solução foi se resfriando e foi notado a formação de de cristais de ácido
acetilsalicílico, ocorre devido a solubilidade do mesmo na água, e conforme a
temperatura diminuía notava-se a formação de mais cristais , devido ao processo de
recristalização. A escolha do solvente para a recristalização para ser considerado
bom ele deve possuir ponto de ebulição relativamente baixo, proporcionar fácil
dissolução da substância a altas temperaturas e pouca solubilidade da substância a
baixas temperaturas.
Após foi lavado com água fria pois a lavagem dos cristais devem ser feitas com
água gelada, se não, ocorrerá uma solubilização dos mesmos. E para avaliar a
eficiência da recristalização se dá partir da formação do precipitado cristalizado
após o tempo de resfriamentoe da verificação com o cálculo de rendimento
mostrado nos resultados.
Mecanismos de confirmação:
Após a recristalização foi feito o teste de confirmação, onde visa notar a presença
de esteres. Foi dissolvido uma pequena quantidade de cristais obtidos na prática
em 1ml de etanol no cadinho de porcelana e adicionou-se 5 gotas de cloridrato de
hidroxilamina e 4 gotas de hidróxido de potássio, em seguida foi aquecido na chapa
aquecedora. Notando o borbulhamento, retirou-se o mesmo da chapa e aguardou o
resfriamento, em seguida acidulou-se e com 5 gotas de HCl a 5% e 5 gotas de
FeCl3 a 1%. Homogeneizou e foi notado a alteração de cor para o violeta,
confirmando a presença de ésteres.
Figura: Teste de confirmação positivo
Sobre o mecanismo da reação de confirmação temos que o reagente principal da
reação, o ácido salicílico possui em sua estrutura um grupo fenol. Assim, para a
confirmação da produção da Aspirina a partir do mesmo é realizado um teste de
confirmação para verificar a presença do fenol. Desse modo, utiliza-se a
determinação do ácido salicílico através do teste de identificação com cloreto férrico
FeCl3. O ânion salicato em contato com os cátions Fe3+ forma complexos
triquelatos e esse complexo ferro-fenol apresenta coloração vermelha a púrpura
constituindo teste positivo para éster carboxílico.
A cor púrpura da reação de confirmação diminui sua intensidade com o tempo, isto
se dá porque essa é uma reação entre o fenol do ácido salicílico e o ferro. No
produto final que é o ácido acetilsalicílico não há fenol em sua estrutura, logo a
reação (ferro-fenol) não ocorre.
Poderia utilizar outro método para o teste de confirmação que seria a determinação
do ponto de fusão, as substâncias possuem um ponto de fusão determinado quando
estão no estado puro, portanto, quando determinamos o ponto de fusão podemos
identificar a substância, porém quando impuras as faixas de ponto de fusão são
grandes indicando a presença de impurezas.
Análise do espectro em Infravermelho
Outro método de confirmação é a análise por espectro em infravermelho, e as
principais bandas explicadas na literatura sobre espectro de absorção na região IV
do AAS são as seguintes mostradas na tabela e comparadas com os estriamentos
do espectrofotômetro.
Figura: Espectro infravermelho do AAS (KBr)
<https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequenc
e=1&isAllowed=y>
Tabela: Bandas de Absorção do espectro no infravermelho relativos ao AAS (KBr).
<https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequenc
e=1&isAllowed=y>
LIMA, Thais Ramos. Síntese de novos derivados híbridos do Ácido Acetil Salicílico (AAS).
2011. 54 f. Trabalho de conclusão de curso (Farmácia-Bioquímica) - Universidade Estadual
Paulista, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, 2011. Disponível em:
<http://hdl.handle.net/11449/119659>.
CONCLUSÃO:
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/119659/lima_tr_tcc_arafcf.pdf?sequence=1&isAllowed=y
http://hdl.handle.net/11449/119659
Observou-se que os cristais obtidos na prática são de ácido acetilsalicílico e tem
uma cor branca, e para sua lavagem deve ser usado água fria, pois o aumento da
temperatura favorece a solubilização dos cristais. O ácido acético encontra-se no
estado gasoso à temperatura ambiente, possuindo um cheiro característico ao do
vinagre. Devido à subida da temperatura a reação é exotérmica.
Conclui que foi possível sintetizar AAS, porém o rendimento obtido foi de 46,227%,
um valor baixo, evidenciando que pode ter ocorrido perdas durante a prática nas
vidrarias, papel filtro ou em relação a pureza dos reagentes. Logo não é suficiente
para que seja um procedimento considerado proveitoso e vantajoso, tanto nas aulas
quanto nas farmácias de manipulação.
REFERÊNCIAS:
LIMA, Thais Ramos. Síntese de novos derivados híbridos do Ácido Acetil Salicílico
(AAS). 2011. 54 f. Trabalho de conclusão de curso (Farmácia-Bioquímica) -
Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, 2011.
Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/119659>.
História - Sobre Aspirina. Disponível em :
<https://www.aspirina.com.br/pt/sobre-aspirina/historia/>
SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria; SOMÕES, Maria – Técnicas Laboratoriais de
Química – Bloco II, Porto, 1.ª ed., Porto Editora, 2001.
ROSENBERG, Jeromel; EPSTEIN, Lawrence – Química Geral, Portugal, 1.ª ed.,
McGraw-Hill, 2001.
MORAIS, Francisca Edivânia, Estudo Termoanalítico de Medicamentos de
Referência Genérico e Similar, Natal, RN, 2011.
http://hdl.handle.net/11449/119659
https://www.aspirina.com.br/pt/sobre-aspirina/historia/