Pontifícia Universidade Católica do Paraná Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Departamento de Engenharia QuímicaObtenção da acetanilida Ana Carolina Naomi Omuro Greyce Belem Ribas Luan Fernandes Soares Luísa de Amorim Bueno Nadia Carolina Perez Rodrigo Schmidt Relatório apresentado na disciplina de Síntese Orgânica como forma parcial de avaliação referente ao 3º Bimestre Curitiba, Agosto de 2011 chamado de cátion pentadienil. Como esta etapa é um tanto endotérmica. produzindo nitrobenzeno: A substituição eletrofílica ocorre em dois passos: primeiro. como os elétrons da ligação pi de um alceno. há perda do próton. conhecimento importante sobre a reação como um todo pode ser tirado considerando a estrutura do cátion intermediário formado quando da adição do eletrófilo. eles ainda estão disponíveis para reação com um eletrófilo. Adição de um eletrófilo em benzeno resulta em um cátion no qual os elétrons também estão deslocalizados. um eletrófilo reage com um anel aromático resultando a troca de um átomo de hidrogênio por um substituinte. há adição do agente eletr’ofílico.Introdução Substituição Eletrofílica Em uma substituição eletrofílica aromática. como pode ser visto nas três estruturas ressonantes significativas que . O primeiro passo é geralmente determinante da taxa global de reação. por exemplo. segundo. Na nitração. São três estruturas ressonantes desse cátion: Este cátion carrega carga positiva em três átomos de carbono do anel. Portanto. Apesar dos elétrons da ligação pi de um composto aromático estarem deslocalizados. o íon nitrônio substitui um próton. o estado de transição será próximo deste intermediário. ou íon arênio. Essa etapa é altamente exotérmica visto a reformação do sistema pi aromático. Ainda. Apesar de este cátion ser significativamente estabilizado pela deslocalização. No entanto. se isso ocorrer. o intermediário íon arênio poderia reagir com um nucleófilo. No segundo passo da substituição eletrofílica aromática. A estabilidade do sistema aromático justifica a diferença observada quando eletrófilos reagem com sistemas aromáticos versus sistemas não aromáticos. formando o produto da substituição. apenas um próton pode .contribuem para o híbrido. pois o primeiro passo é determinante. adição do nucleófilo em uma ligação C-Nuc é geralmente mais forte que a ligação pi formada pela perda do próton. a reação do intermediário cátion com um nucleófilo é geralmente observada. A perda de um próton de um íon arênio não afeta a taxa global da reação. fazendo a primeira etapa da substituição eletrofílica aromática ser altamente endotérmica. O primeiro sofre substituição e o último adição. e o outro é no lado oposto do anel. é altamente favorecida. Em teoria. como em uma reação de adição em alcenos. A rota alternativa. recupera o sistema aromático 4n+2 e portanto. o produto não terá a estabilidade aromática derivada da conjugação cíclica. na qual um próton é perdido. a perda de aromaticidade devido à adição de um eletrófilo representa um custo energético substancial. Dois dos três carbonos são adjacentes ao ponto de ataque eletrofílico. Nestes casos. um próton é perdido. Na adição eletrofílica C=C. Por exemplo. núcleos. e não termodinâmico. Todo sistema de cristalização é caracterizado pela geração de um espectro de partículas com diferentes tamanhos sob condições onde novos membros da comunidade de cristal estão nascendo por nucleação. que é de grande importância para a performance da planta e a aplicabilidade de mercado do produto. Nucleação e crescimento de cristal são processos de taxa aos quais devemos nos referir como cinética de cristalização. invariavelmente. há muitas outras variáveis que influenciam a nucleação e o crescimento dos cristais e. estes. O controle do tamanho de cristal em um cristalizador é cinético. No entanto. a distribuição de cristais grandes ou pequenos pode ser determinada. Um procedimento racional para o projeto de cristalizadores deve envolver soluções com as equações de conservação juntamente à cinética das taxas de processo relevantes. estão avançando em tamanho por crescimento do cristal e estão interagindo com os outros cristais de uma maneira muito complexa e imprevisível. É um infortúnio que as informações de dimensionamento estejam. aceito que ocorra a cristalização de uma solução supersaturada em cristais macroscópicos: primeiro. É. e portanto apenas um produto pode ser formado de um íon arênio. geralmente. Portanto. mudando-se a energia e a entrada de matéria. devem ser formados. Todos os outros processos particulados . faltando da literatura aberta. estão interrelacionados de maneira complexa. e segundo. O resultado da interação entre a cinética da cristalização e as restrições impostas ao sistema é a distribuição de tamanhos de cristais.1 Cristalização A cristalização de solução é muito utilizada na Indústria Química e é caracterizada pela formação de partículas cristalinas de um amplo espectro de tamanhos. o conhecimento fundamental de processos de cristalização ainda permite algum grau de responsabilidade quando do projeto sendo avaliado os procedimentos de dimensionamento e de implementação com objetivo de chegar às especificações do produto. entidades cristalinas de tamanho finito.ser perdido para formar um produto estável. Por outro lado. primariamente. pela supersaturação da solução. comparação de estudos de laboratório com dados confiáveis de plantas piloto e cristalizadores comerciais é quase impossível de ser encontrada. experimentos de laboratório que são feitos para prover informações de equilíbrio e cinética acabam sendo realizados em regiões remotas às de relevância industrial. Ambos os processos são governados. O conhecimento de padrões de escoamento estabelecidos para a geometria de um dado cristalizador e modo de operação é outro pré-requisito de um projeto de cristalizador de sucesso. No entanto. esses núcleos devem crescer. devido à falta de dados publicados. 3 . ou eventos de população.resultantes de interações de partículas ou partículas/líquido mãe devem ser referidos como funções de população. 2 Exemplo de cristalização. A cinética da cristalização e funções de família que ocorrem simultaneamente. determinam o desenvolvimento de uma população de cristais em um vaso cristalizador. sendo descoberta que sua ação antipirética encontra-se no grupo dos primeiros analgésicos para substituir os derivados da morfina. por exemplo. potente analgésico e antiespasmódico. A acetanilida foi introduzida em 1886 com o nome de antifebrina por Cahn e Hepp. 25. utilizando-se 32L de anidrido acético.5 Kg de acetato de sódio e 470L água resfriada. Em sua ação fisiológica.3L de anilina. e é atualmente um importante intermediário sintético para obtenção de corantes e fármacos como.Fluxograma O fluxograma acima expõe um processo industrial para obtenção de 50 Kg de acetanilida. a acetanilida é de um antipirético. No entanto. Diminui a ação reflexa. 7. possui contração . a acetanilida é excessivamente tóxica. 27L de ácido acético glacial. a sulfonilamida. abatimento (depressão geral). A acetanilida causa sérios problemas no sistema de transporte de oxigênio. tintas e cânfora. É diaforético (provoca transpiração). filtrou-se a vácuo e os cristais foram lavados com água destilada gelada. aqueceu-se em banho-maria. por fim. enxaqueca e outras formas de neuralgia. calafrios e cianose durante o período de queda da temperatura. Em alguns casos há tendência para desmaio. possui fraca atividade antiinflamatória. nas funções medulares. Após a reação. adicionou-se à mistura. A acetanilida foi recristalizada com etanol. Ela é utilizada nas inflamações de todos os tipos: febre intermitente. Em seguida. Materiais e métodos Em um erlenmeyer de 250 mL. Em 1948. foram adicionados. hipertermia na febre tifóide. Julius Axelrod e Bernard Brodie descobriram que acetanilida provoca meta hemoglobulinemia e danos ao fígado e aos rins. gradativamente. Também possui uma ação diurética.4 Objetivo Obtenção e cálculo do rendimento da acetanilida. pele úmida. Em seguida. influenza. secou-se e. estimulante cerebral. pesou-se. resfriado.5 mL de anidrido acético. com agitação. porém. a acetanilida é usada na intermediação como acelerador da síntese da borracha. hiperglicemia. foram pesada s 2. muscular e vaso-motor.involuntária da medula espinhal e inibe a sensibilidade dos nervos. irritação (erupção na pele ou mucosa nasal). coqueluche. aumenta a pressão arterial e diminui proporcionalmente o ritmo cardíaco. sedativo cerebral e torna o pulso lento. Provoca cianose se for ingerida em doses altas. sendo que seu efeito analgésico não difere da aspirina. Resfriou em banho de gelo. agitando constantemente.5 mL de anilina e 8. pulso fraco.01g de acetato de sódio e adicionaram-se 8 mL de ácido acético glacial. Na parte industrial. água destilada gelada. . dores lancinantes e contrações musculares da ataxia locomota reumatismo articular e muscular agudo. 7. 669 g Peso do béquer com produto: 104.669= 6.050 g/ml 8 mL _ y 1 mL _ 1.577 g Quantidade de produto resultante: 104.577 – 97.126 g/mol Densidade : 1.5 ml Massa Molar: 93.4g de ácido acético utilizado .7.0217g x= 7.663g de anilina utilizada Ácido acético glacial – 8 ml Massa Molar: 60.0217 g/ml 7.04 g/mol Densidade: 1.908g Anilina .050g y= 8.Resultados e discussões Mecanismo da reação envolvida no experimento.5 mL _ x 1 mL _ 1. Cálculos do rendimento: Peso do béquer sem produto: 97. M anilina + M.35g Rendimento: 13.M Anidrido = M.1 g/mol = 255.27 g/mol M.1 g/mol Densidade: 1.18g de anidrido utilizado + C6H7N + CH3COONa +2 C6H5NH(COCH3) +2 CH3COOH + CH3COOH + C4H6O3 Cálculo do rendimento: M.4 g + 9.663 g + 8. visto a simplicidade do processo e o alto rendimento. No entanto.35 g _ 100% 6. percebeu-se a viabilidade econômica em escala industrial e a aplicabilidade na indústria farmacêutica.126 g/mol + 60.5 ml Massa molar: 102. =52% .08 g/ml 8.243 g/mol _ 135g/mol 25.243g _ w w=13. Acético + M.M do produto (acetanilida) = 135 g/mol Massa total de reagentes = (7.08g z= 9.18g)= 25.5 mL _ z 1 mL _ 1.M total de reagentes 93.243g Massa teórica: 255.04 g/mol+102.908g _ Conclusão: Percebeu-se que durante a prática ocorreu algum evento que levou o rendimento a baixar do esperado (89-90%): obteve-se a acetanilida com rendimento de 52%.Anidrido acético – 8.M A. Organic Chemistry . A.SILVA.Referências bibliográficas: 1. Paulus A.Fox.M. .3rd edt... Rio de Janeiro: Guanabara.Jančić.p.Springer – p.http://www. 440 . 6.org/picmemberpro/218/2010421153851314. ed. .Industrial Crystallization – 1984 3rd edt.jpg 4. Penildon. Whitesell.tradeteda.Jones and Bartlett Publishers. S. . J. Grootscholten. . M.K. c2002. 524-525 2. Farmacologia. 1-2 3. J.p.2004 . .