Prática AAS

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Universidade Federal da Bahia 
Campus Anísio Teixeira
Instituto Multidisciplinar em Saúde
Disciplina: IMS 018-QUÍMICA ORGÂNICA III-2021.2
Docente: Bruno Oliveira Moreira
ESTUDO REMOTO DE LABORATÓRIO: SÍNTESE DO AAS 
JOÃO PEDRO
MARIANA RIOS
YURI GUIMARÃES BOMFIM
VITÓRIA DA CONQUISTA- BA
2021
ESTUDO REMOTO DE LABORATÓRIO: SÍNTESE DO AAS 
1. Explique por que o ácido salicílico na presença de anidrido acético leva a formação de aspirina enquanto, esse mesmo substrato, quando reage com excesso de metanol, leva à formação do salicilato de metila. 
Por conta da tendência da reação, visto que se trata de uma esterificação. Quando coloca-se álcool em excesso, a tendência da reação é que haja a formação do salicilato de metila, já quando existe excesso de água o sentido da reação é deslocado para o contrário. 
2.Descreva os mecanismos de reação para a síntese da aspirina usando como reagentes o anidrido acético e o ácido salicílico com os diferentes catalisadores (piridina, ácido sulfúrico e acetato de sódio). 
Catálise ácida utilizando ácido sulfúrico
Catálise utilizando acetato de sódio
Catálise básica utilizando piridina
3. Explique, claramente, como se efetua a escolha de um solvente adequado para uma operação de recristalização. Baseado na diferença de solubilidade entre os ácidos salicílico e acetilsalicílico proponha um solvente para recristalização além do tolueno (procure na literatura a solubilidade do ácido acetilsalicílico em diferentes solventes). 
O ácido acetilsalicílico é solúvel em etanol, acetona, metanol, éter, clorofórmio e acetato de etila.Cabe ressaltar que o AAS é solúvel em etanol e água a quente, mas não insolúvel em água em baixas temperaturas. Logo, estes poderiam ser solventes utilizados na recristalização. 
Outra técnica para a recristalização, conforme Luz et al., seria a dissolução do AAS em 3 mL de etanol 96 % com aquecimento suave; e na sequência, adicionar-se 20 mL de água destilada fria. brasileira
4. Durante a etapa de purificação do AAS, um dos subprodutos esperados seriam os polímeros do ácido salicílico, por serem insolúveis em uma solução de bicarbonato de sódio. Explique como seriam formados esses polímeros. Porque eles não são solúveis na solução de bicarbonato. 
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, já o polímero é insolúvel na solução de bicarbonato. Esta diferença de solubilidade é empregada na purificação do produto. 
5. Se na síntese do AAS você tivesse utilizado 250 mg de ácido salicílico e um excesso de anidrido, qual seria o rendimento esperado de AAS em mols e em mg? 
6. Considerando-se que 1,0 g de AAS dissolve completamente em 450 mL de água a 10ºC, quanto do produto seria perdido em 100 mL de água que a mistura reacional é vertida para finalizar a reação, se esta fosse mantida a 10ºC até a filtração do produto? Que diferença a quantidade perdida na água faria para o seu rendimento? 
Em preto: rendimento considerando 1g de AAS obtido e a quantidade perdida na filtração.
Em vermelho: rendimento considerando 0,326g de AAS obtido na questão anterior e a quantidade perdida na filtração, na proporção do cálculo em preto.
7. Durante a reação de síntese do AAS, com ácido sulfúrico como catalisador, o banho de água de um grupo encontrava-se a 90ºC ao invés de 50ºC. O produto final bruto foi testado para presença de fenólicos com cloreto férrico e apresentou resultado negativo. Contudo, o ponto de fusão do produto bruto seco encontrava-se entre 122-125ºC Explique esses resultados o mais completamente possível.
Na testagem, para que fosse possível identificar a presença de fenóticos férricos, a cor roxa indica um resultado positivo e a laranja, um resultado negativo. Na reação, o resultado alaranjado, conseguiu demonstrar que o ácido salicílico se tornou AAS. Contudo, com a reação a 90ºC vai ocorrer maior solubilização do AAS, por conta disso, uma parte vai se perder no processo de lavagem. Pelo produto final ter menos AAS do que deveria, o ponto de fusão se apresenta mais baixo do que o da substância pura (115ºC), indicando, também, que sobraram impurezas.
8. Se a síntese do AAS terminasse logo após a precipitação da mistura reacional com água fria como ocorreu no primeiro vídeo. Poderíamos garantir que somente o AAS foi obtido? 
Não se pode garantir, visto que mesmo que no vídeo de referência tenha sido feito o teste com FeCl3 para determinar a presença de conteúdo fenólico, isso ainda não é suficiente para determinar que tenha sido obtido AAS puro. Até porque é possível que haja resquícios dos reagentes e também do catalisador utilizado nessa reação. O ideal é que haja um processo de purificação. Além disso, o processo de recristalização é o mais adequado para a síntese do AAS.
9. Explique o processo de purificação realizado. 
O processo de purificação realizado foi o de recristalização que utiliza o princípio que a solubilidade aumenta com a temperatura. Devem ser utilizados solventes em que o soluto é solúvel a quente e insolúvel a frio. O decréscimo da solubilidade da substância à medida que a temperatura diminui ocasiona a sua precipitação ou cristalização. As impurezas solúveis tendem a permanecer na solução. O processo de recristalização consiste, portanto, na dissolução do sólido a ser purificado em um solvente quente ou, até mesmo, em ebulição, (se necessário, a mistura quente é filtrada para a remoção de quaisquer impurezas insolúveis) e posteriormente, na sua cristalização, à medida que a solução resfria. Nessa recristalização em questão, são utilizados água destilada a quente e etanol sendo que utilizou o menor volume possível. Em seguida, o sistema é resfriado em banho de gelo, formando os cristais. Em seguida, filtra-se à vácuo, e os cristais obtidos são lavados com gelada, sendo também acrescentado etanol. O sistema foi aquecido novamente e então deixado para resfriar. Ao final, realizou-se mais uma filtração após a formação dos cristais de AAS.
10. A temperatura de fusão pode ser usada como método de identificação e avaliação da pureza. Por que essa medida pode ser usada como critério de pureza? 
	A temperatura de fusão corresponde a uma propriedade física, na qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. Considerando as substâncias puras, quando se atinge o ponto de fusão, a temperatura da substância deixa de aumentar até que toda a amostra sob aquecimento tiver sofrido a mudança de estado. quando há presença de impurezas, além de diminuírem o ponto de fusão, faz com que a temperatura varie durante a fusão.
Além disso, a temperatura de fusão relaciona-se com a pureza da substância sólida, podendo ser tratada como pura mesma com uma variação de ± 0,50 ºC na temperatura de fusão. quando ocorre adição de impurezas, há o aumenta o intervalo de ponto de fusão e reduz a temperatura na qual se inicia a fusão, logo, quanto mais estreito for o intervalo de ponto de fusão, mais puro será o material.
11. Discuta e explique a reação de confirmação proposta no roteiro da prática. Mostre as reações envolvidas. 
O cloridrato de hidroxilamina é uma forma comercial da hidroxilamina devido a sua maior estabilidade para ser armazenada, e, logo, reage-se a hidroxilamina com ácido clorídrico para se obter este composto com maior estabilidade.
NH2OH + HCl → NH2OH.HCl 
Por sua vez, o cloridrato de hidroxilamina é convertida em hidroxilamina pela reação com base, tal como o KOH, como mostrado na reação abaixo.
NH2OH.HCl + KOH→ NH2OH + KCl + H2O
Ao se adicionar a hidroxilamina com o éster, a NH2OH reage com ésteres levando a formação de ácidos hidroxâmicos, sendo que após a adição do FeCl3, há a complexação deste com íons férricos Fe3+, levando a formação de compostos de coordenação de coloração intensa, caracterizando a presença de grupos funcionais ésteres em moléculas orgânicas. 
12. Quando essa prática foi realizada no laboratório de Química Orgânica do IMS um grupo (A) encontrou a faixade fusão de 148 – 157 oC para o produto da reação realizada por eles e outro grupo (B) encontrou a faixa de fusão de 133 – 135 oC para o produto. Discuta sobre a pureza dos produtos dos dois grupos? A partir desses dados houve efetivamente a síntese do AAS? Explique.
Sabendo-se que a temperatura de fusão do acetilsalicílico é 135ºC, pode-se concluir que o composto no grupo A é impuro por possuir ponto de fusão maior. Enquanto no grupo B encontrou o composto puro, já que a temperatura de fusão do composto foi de 133-135ºC (uma variação muito pequena).