acetanilida

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ CCET – Centro de Ciências Exatas e de TecnologiaRELATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA I Curitiba, junho de 2.010 Junho de 2.Fernanda Ferraz Barbosa SINTESE E RECRISTALIZAÇÃO DA ACETANILIDA Trabalho de Graduação apresentado à disciplina Química Orgânica I do curso de Licenciatura em Química.010 . PUCPR Professor: Nilson Curitiba. OBJETIVO: O presente trabalho tem como objetivo demonstrar que a acetanilida obtida através de processos de síntese e purificação diferentes leva à obtenção de estruturas cristalinas distintas e que apresentam propriedades. no caso solubilidade e faixa de fusão. diferentes. na literatura relatos de padronização para a obtenção dos diferentes polimorfos da acetanilida. podem-se discutir aspectos como a influência dos solventes e temperatura na reação e na obtenção das diferentes formas polimórficas. que não há. Importante salientar. Ademais. . Após sua síntese. Algumas aminas aromáticas aciladas como acetanilida. A quantidade de acetanilida é. em 1884. a partir do ataque nucleofílico do grupo amino sobre o carbono carbonílico do anidrido acético 3. seguido de eliminação de ácido acético 4. A acetanilida é uma substância parente do Paracetamol. a fim de substituir os derivados da morfina. a acetanilida pode ser purificada através de uma recristalização. Esta substância tem ação analgésica suave (aliviam a dor) e antipirética (reduzem a febre). e baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir entre um composto cristalino e as impurezas presentes no produto da reação. uma amida secundária.7). por exemplo. Como esta reação é dependente do pH. pode ser sintetizada através de uma reação de acetilação da anilina 2. O + NH2 2 H3C O 3 CH3 1 O AcOH. AcONa N H O + CH3 H3C 4 OH O A purificação de compostos cristalinos impuros é geralmente feita por cristalização a partir de um solvente ou de misturas de solventes. é necessário o uso de uma solução tampão (ácido acético/acetato de sódio. e é atualmente um importante intermediário sintético para obtenção de corantes e fármacos como. Um solvente apropriado para a recristalização de uma determinada substância deve preencher os seguintes requisitos: . fenacetina (petoxiacetanilida) e acetaminofen (p-hidroxiacetanilida) encontram-se dentro do grupo de drogas utilizadas para combater a dor de cabeça. pH ~ 4. Tem ponto de fusão de aproximadamente 114 a 115 graus Celsius.INTRODUÇÃO: A acetanilida (C8H9NO). Esta técnica é conhecida por recristalização. formado como um sub-produto da reação. a sulfonilamida. usando carvão ativo. já que esta é tóxica e causa sérios problemas no sistema de transporte de oxigênio. no entanto. com o nome de febrina. Estas substâncias têm ação analgésica suave (aliviam a dor) e antipirética (reduzem a febre). é uma amida e está no grupo dos primeiros analgésicos a serem introduzidos. controlada pelo governo. A acetanilida 1. É uma droga utilizada para combater a dor de cabeça. • c) Deve ser quimicamente inerte (ou seja. Reagentes: . • • d) Deve possuir um ponto de ebulição relativamente baixo (para que possa ser facilmente removido da substância recristalizada). etanol e clorofórmio. etc.• Deve proporcionar uma fácil dissolução da substância a altas temperaturas. com formação de cristais grandes e puros. combinações de solventes podem ser empregadas. mas é insolúvel em um outro. clorofórmio e hexano. não deve reagir com a substância). Os pares de solventes devem ser completamente miscíveis. O resfriamento. (exemplos: metanol e água.). durante o processo de recristalização. e) Deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância. Caso se descubra que a substância é muito solúvel em um dado solvente para permitir uma recristalização satisfatória. deve ser feito lentamente para que se permita a disposição das moléculas em retículos cristalinos. • b) Deve proporcionar pouca solubilidade da substância a baixas temperaturas. .Água Materiais: .Papel filtro .Funil .Acetato de sódio anidro . . .Ácido acético glacial .Banho de gelo .Espátulas.Suporte para funil .Bastão de vidro.Bomba a vácuo .Funil de Buchner .Béquer. . .Pedras de porcelana porosa MÉTODOS.Anilina. .Carvão ativo .Erlenmeyer.Anidrido acético .. pode-se recristalizar o produto. dissolvendo-o na menor quantidade possível de água quente e deixando resfriar a solução lentamente para a obtenção dos cristais. que atua adsorvendo as impurezas coloridas e retendo a matéria resinosa e finamente dividida.A preparação da acetanilida: 1 ocorre através da reação entre a anilina 2 e um derivado de ácido carboxílico. neste caso o anidrido acético 3. que são pouco solúveis em água fria. SÍNTESE DA ACETANILIDA. este tampão fornece o pH ótimo para que a reação ocorra com maior velocidade e rendimento. Utilizando-se estes dados de solubilidade. Compostos sólidos com faixas de pontos de fusão pequenas (< 2oC) são considerados puros. As impurezas que permanecem insolúveis durante a dissolução inicial do composto são removidas por filtração a quente. . usando papel de filtro pregueado. A acetanilida sintetizada é solúvel em água quente. Como a reação é dependente do pH. Para remoção de impurezas no soluto pode-se usar o carvão ativo. na presença de uma solução tampão de ácido acético/acetato. mas pouco solúvel em água fria. O ponto de fusão é utilizado para identificação do composto e como um critério de pureza. para aumentar a velocidade de filtração. 9 mL de ácido acético glacial. em 200 mL de H2O. filtrou-se os cristais usando um funil de Buchner e o lavou com H2O gelada. Então adicionou-se 0. Terminada a reação.6 mL de anilina. a água quente sobre a acetanilida até que esta seja totalmente dissolvida. Deixou-se em repouso para permitir a formação de cristais. Conforme ilustra a figura abaixo. A acetanilida separa-se em palhetas cristalinas incolores. A reação é rápida. despejou-se a mistura reacional. Filtração a vácuo com funil de Buchner. aos poucos.Em um béquer de 250 mL.5 mL de anidrido acético. em pequenas porções. . Em seguida 8.5 g de carvão ativo. Adicionou-se. Resfriamos a mistura em banho de gelo. Adicionamos. Conforme figura abaixo. agitando constantemente. preparou-se uma suspensão de 2. ferveuse por alguns minutos e filtramos a solução quente através de papel filtro pregueado. Num outro erlenmeyer colocou-se a acetanilida a ser recristalizada e algumas pedras de porcelana porosa. com agitação. RECRISTALIZAÇÃO: Em um erlenmeyer de 250 mL aqueceu 100 mL de água destilada. na capela. 7.1 g de acetato de sódio anidro em 7. Filtração simples a quente. Como preparar papel filtro pregueado. . REAÇÃO ENVOLVIDA NA ANÁLISE: CONCLUSÃO . ou permitiu-se o resfriamento lento. explorou-se diversas condições reacionais. Durante essa etapa. variou-se processo de resfriamento durante a recristalização. é possível observa a formação de cristais com aspecto macroscópico diferenciado. Este foi realizado de forma rápida. variando os solventes e o pH. com choque térmico em banho de gelo. Do ponto de vista sintético.A acetanilida (C8H9NO) se apresenta como um sólido cristalino com faixa de fusão compreendida entre 114º-115ºC. Além disso. Questionário . Quanto maior a temperatura em solução de compostos orgânicos.Qual é o solvente usado na recristalização da acetanilida? O solvente usado na recristalização é a água. é a temperatura.Por quê é recomendável utilizar apenas uma quantidade mínima de solvente no processo de recristalização? É recomendado utilizar uma quantidade mínima de solvente (água) para garantir uma solução saturada à quente provocando a quebra das ligações com as impurezas garantindo-se maior quantidade de cristais livres das impurezas.________________ 5.Em cada um dos pares abaixo._____________________________ 3.Qual a função da mistura CH3COO-Na+/CH3COOH durante o processo de síntese? Considerando-se o pKa da anilina. dissolvidos em solução. isto explica usar água quente em processos de recristalização. justificando cada escolha: a) Um ácido carboxílico e o seu respectivo sal. Apesar da diferença de polaridade das duas substâncias. indique o produto com ponto de fusão mais alto. c) Éter etílico e álcool etílico.Forneça as reações e os respectivos mecanismos envolvidos no experimento: Reação já demonstrada no corpo do relatório______________________________________ 2. b) Ácido propiônico e álcool n-pentílico. favorecendo a reção. O par que tem maior ponto de fusão é a letra a. a qual faz com que o pH da solução não se altere muito. pois é formada por um ácido orgânico e seu respectivo sal. o fator que aumenta muito a solubilidade em compostos orgânicos. melhorando a formação dos cristais do produto desejado. favorecendo assim a forma protonada da anilina. discuta qual deve ser o pH do meio reacional: A função da mistura é formar uma solução tampão. maior será a solubilidade. A função específica do HAc é acidificar o meio._________________________________________________________________ 4. A função especifica do Acetato de Sódio é aumentar a polaridade do meio aquoso prejudicando a solubilidade da Acetanilida que é apolar.______________________ .1. _______________ 7. evaporação de solvente. cite outra(s) técnica(s) utilizada para iniciar a formação de cristais: Concentração. Porém há de se tomar cuidado para não colocar demais e adsorver o produto final. liofilização. e extrai as impurezas do meio._____________________________________________________________________ 10. Portanto como se quer. para que possa ser usado numa recristalização? As características de um bom solvente para recristalização são: facilidade de solubilização do composto a ser recristalizado a altas temperaturas e conseqüentemente dificuldade de solubilizá-lo a baixas temperaturas. coloca-se carvão. saturação de solutos.______________ 11.Por quê se usa o papel de filtro pregueado na filtração? Usa-se o papel de filtro pregueado na filtração à quente para se obter uma maior superfície de contato do filtro com a solução aumentando a velocidade de filtração e melhorar o resfriamento do sistema filtrante.Ao purificar um composto por recristalização. Não adicionar o carvão com a solução em ebulição pois a agitação do meio faria transbordar do béquer. deve ser inerte. não reagir com o composto a ser .6.Além do resfriamento. é aconselhável esfriar a solução lenta ou rapidamente? Explique: É aconselhável resfriar a solução lentamente.Quando e por quê se deve utilizar a filtração a quente? Usa-se filtração a quente quando se quer obter um produto livre de impurezas insolúveis e garantir que o produto recolhido no filtrado seja somente aquele que lhe interessa.__________ 8.Quais características deve ter um bom solvente. ou seja._______________________________________________ 9. que é totalmente insolúvel em água. pois assim garantimos que o retículo cristalino formado estará livre de impurezas que porventura possam se formar internamente ao retículo puro.Por quê se usou o carvão ativo na etapa de recristalização? Usou-se carvão o carvão ativo porque ele é um adsorvente de impurezas coloridas e resinosas. na recristalização o composto mais puro possível. deve-se fazer a determinação do ponto de fusão da substância e se estiver bem próximo do valor teórico. a diferença entre eles: PF= 113.___________________________ 13. recristalizar novamente e assim sucessivamente. se existir.____________________________________________________________ . deve dissolver melhor as impurezas existentes na solução.7 ºC.Como se deve proceder para verificar se os compostos acima foram realmente purificados após a recristalização dos mesmos? Para verificar se o produto formado foi obtido. deve possuir ponto de ebulição menor do que o composto a ser recristalizado. a substância foi obtida.repurificado.Qual o ponto de fusão teórico da acetanilida? Compare com aquele obtido experimentalmente e justifique. caso contrário. não houve comparação . pois não foi realizado em laboratório o PF no momento da pratica.____________________________ 12. A acilação de uma amina é uma reação ácido base de Lewis. pág. a substituição de um grupo acetila por um átomo ativo de hidrogênio. é o processo de introdução de um grupo acetila (resultando em um grupo acetoxi) no composto. Além disso.wikipedia. http://pt.br/quimica/professores/arigony/praticas/acetanilida/acetanilida. . LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S.REFERÊNCIAS. é usado na síntese da Aspirina. Sua velocidade de hidrólise é suficientemente lenta para permitir que a acetilação da amina seja realizada em soluções aquosas. é que ele reage vigorosamente. Sites. Por exemplo. Este procedimento fornece um produto de alta pureza e com bom rendimento. Marcus Cesar Mandolesi. 14 – 17. 290. é de interesse comercial em razão de seu menor custo. As aminas podem ser acetiladas de várias maneiras.  Acilação O termo genérico "acilação" cobre todas as reações que resultem na introdução de um grupo acila em um composto orgânico. Nunes. que converte metade da amina no seu cloridrato (sal).pucrs. Departamento de Química UFSC. Inês M.A. O cloreto de acetila não é recomendado por várias razões. Deacetilação é a remoção do grupo acetila. Por outro lado. Costa. O procedimento envolvendo ácido acético glacial.W. Anidrido acético é comumente usado como um agente acetilante reagindo com grupos hidroxilas livres.com. o acetato. em que o grupo amino básico efetua um ataque nucleofílico sobre o átomo do carbono carboxilíco. Dentre elas o uso de anidrido acético. liberando HCL.pop. T.org/wiki/Acetanilida http://www. ele requer longo tempo de aquecimento. etanoilação) descreve uma reação que introduz um grupo funcional acetila em um composto orgânico. Brighente. 1996. Uma reação envolvendo a substituição do átomo de hidrogênio de um grupo hidroxila com um grupo acetila (CH3 CO) rende um específico éster. Graham – Química Orgânica 1. cloreto de acetila ou ácido acético glacial (com redução da água formada na reação). Sá.Química Orgânica Experimental A.htm Acetilação (ou na nomenclatura IUPAC. tornando-a incapaz de participar da reação. A principal. Ricardo José . especificamente. 313-320. Solomons. Maria da Graça.htm http://ube167. 329 Minatti. Edson. Anidrido acético é preferido nas reações de laboratório. Nascimento. pág.br/repositorio/4488/meusite/organica/sinteses_organicas. O grupo amino pode ser prontamente regenerado em meio acido ou básico. menos reativas em reações de substituição aromáticas. . pois são menos básicas. têm a capacidade de manter a concentração de íons H+. Na síntese proposta da acetanilida.ao se adicionar quantidades relativamente pequenas de íons H+ ou OH-. A acetilação é freqüentemente utilizada para "proteger" grupos funcionais amino primários e secundários.  Tampão Há ocasiões em que é desejável ter-se uma solução que possa manter uma concentração do íon H+ constante .isto é o valor de pH constante . São na realidade uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada.mas não é apropriado para reação com aminas desativadas (bases fracas). o tampão (acido acético-acetato de sódio) impede a protonação da amina (anilina). Essas soluções são chamadas soluções -tampões. e menos propensas a participar de muitas reações típicas das aminas livres. Aminas acetiladas são menos suscetíveis a oxidações.