Fernando Cesar Ferreira Cauduro Leonardo Augusto Menis ... · Uma das bases orgânicas mais...
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Preparação daAcetanilida
Fernando Cesar Ferreira CauduroLeonardo Augusto MenisVinicius Perez Pavinato
O que é Acetanilida?• É um analgésico, ou seja, uma droga usada para aliviar as dores sem
causar inconsciência significante.
• Pertence ao grupo dos primeiros analgésicos à serem introduzidos, em 1884 , com o nome de febrina, a fim de substituir os derivados da morfina. Porém a quantidade de acetanilida é controlada pelo governo, pois esta é tóxica e causa sérios problemas no sistema de transporte de oxigênio.
• Pode ser utilizado a partir de seu derivado acetominofen (N-acetil-p-amino-fenol) que é solúvel em água e é freqüentemente usado em preparações líquidas como analgésicos e antipiréticos para crianças.
Acilação
.. R + --NH2 + O = C -NH2 + LG
LG R - C = O
É uma reação Ácido-base de Lewis
Introdução de um grupo acila O = C em um composto orgânico, feito a partir de derivados de
ácidos carboxílicos
Reações EnvolvidasAnilina
+ anidrido acético
Acetanilida +
Ácido acético
+
H3CCOOH
+
NH2
H3CC
OC
O O
CH3
NH C
O
CH3
Mecanismo da Reação
Qual a função da solução tampão?
• Na síntese de acetanilida a solução tampão (ácido acético-acetato de sódio) tem por finalidade impedir a protonação da amina (anilina), pois possuem a propriedade de manter constante a concentração de íons H3O+ .
Quais reagentes devemos utilizar?
• Os reagentes utilizados na preparação de acetanilida são os seguintes:
Anilina (C6H5NH2) ou Aminobenzeno ou Fenilamina
Anidrido Acético [(CH3CO2)O]
Ácido Acético (CH3COOH)
Acetato de Sódio (CH3COONa)
Produto• Acetanilida
AnilinaUma das bases orgânicas mais importantes, para obtenção de muitos corantes e drogas. Líquido oleoso incolor, escurece rapidamente por exposição ao ar e luz.
• Perigos:Tóxico por absorção cutânea, ingestão, inalação e contaminação de alimentos e danos aos tecidos.
• Usos:Acelerador e antioxidante de impermeabilizantes, corantes, tinturas para couros, produtos químicos para fotografia, produtos farmacêuticos, explosivos, refinação de petróleo, herbicidas e fungicidas.
Anidrido Acético
O anidrido acético não é o único reagente que pode ser utilizado como ácido de Lewis, entretanto sua preferência se deve a baixa velocidade de hidrólise que permite a acetilação da amina seja feita em soluções aquosas.
Líquido incolor, forte refrigerante, odor penetrante.
• Perigos:Muito irritante e corrosivo, pode causar queimaduras e danos aos olhos. Risco moderado de incêndio.
• Usos:Oxidação catalítica de acetaldeído com ar, decomposição térmica catalítica de ácido acético em acetona, reação de acetato etílico com monóxido de carbono, monóxido de carbono e metanol.
Ácido AcéticoLíquido incolor, odor muito picante, seu nome no estado puro é Ácido Acético Glacial.
• Perigos:Moderado risco de incêndio, tóxico por ingestão e inalação, poderoso irritante da pele e tecidos.
• Usos:Produtos de plástico, farmacêuticos, corantes, inseticidas, produtos para fotografia, aditivos de alimentos, coagulantes de látex.
Acetato de SódioCristal incolor, inodoro, eflorescente.
• Perigos:Tóxico em grandes quantidades.
• Usos:Corantes farmacêuticos, fotografia, purificação da glicose, conservação de carne, medicina, desidratante, tampão de alimentos e aditivos.
Lâminas brilhantes e brancas, pó cristalino, inodoro, estável ao ar, gosto ligeiramente ácido.
Perigos:
Tóxico por ingestão
Usos:
Sintético de cânfora, produtos quimiofarmacêuticos, corantes, precursor na laboração da penicilina e anti-séptico.
Acetanilida
Constantes Físicas dos ReagentesDensidade
(g/cm3) Nomenclatura Fórmula P.M.
(g/mol)P.F. (ºC)
P.E. (ºC)
Toxidade Solubilidade
1,219 Acetanilida C8H9NO 135,1 113-115
304 Destrói os glóbulos vermelhos.Causador de dependência (uso
prolongado) e derrame.
Parcialmente solúvel em água, álcool,
clorofórmio, acetona , glicerol , éter,
benzeno e dioxano
1,022 Anilina C6H5NH293,12 70-76 184-
186
Tóxico quando inalado , ingerido ou absorvido.
A ingestão de 0,25mL évenenosa.
Causador de confusão mental, lesões cutâneas e anemia.
Solúvel em água, miscível em álcool,
benzeno, clorofórmio e alguns outros
compostos orgânicos.
1,080 Anidridoacético
C4H6O3102,0 73 139 Causador de conjutivite,
lacrimejação da córnea, irritação na faringe, tosse e bronquite.
Pouco solúvel em água, clorofórmio e
éter.
1,049 Ácidoacético
CH3COOH 60,05 16,7 118 Se ingerido provoca corrosão na boca, colapso circulatório e
morte.
Solúvel em água, álcool, glicerol, éter e
tetraclorerto de carbono.
1,45 Acetato desódio
CH3COONa 82,03 58 120 Tóxico se ingerido em grandes quantidades.
Solúvel em água e parcialmente solúvel
em álcool
Onde descartar os reagentes?Substância Local de Descarte
Anilina Pequenas quantidades, devem ser na forma diluída e nunca pura, nunca ser misturado
com outros rejeitos químicos
Anidrido AcéticoÁcido Acético
Devem ser neutralizados e diluídos com água antes de serem descartados na pia
Acetato de Sódio Pode ser jogado na pia, diluído.
Técnicas UtilizadasPulverização
Agitação Magnética
Filtração à vácuo
Secagem
Determinação do ponto de fusão
Pulverização
• Vidraria utilizada:
Almofariz e pistilo
Utiliza-se essa técnica para aumentar asuperfície de contato do reagente através de movimentos circulares dopistilo contra o almofariz.
Agitação Magnética
Homogeneização completa da solução
Exclusão do ar para evitar a oxidação
Ponto de Fusão• Uma pequena porção do material é aquecida vagarosamente em um
aparato especial equipado com um termômetro.
• Duas temperaturas são anotadas. A primeira é o ponto onde há a formação da primeira gota do líquido entre os cristais, chamado de ponto de degelo; a segunda temperatura é onde toda a massa dos cristais se tornaram um líquido límpido, chamado de ponto de fusão.
• O ponto de fusão teórico da acetanilida é em torno de 114 °C, mas tem-se observado valores em torno de 84 °C, devido as impurezas.
Filtração à vácuo• Vantagens
• Largamente usada na química orgânica, devido ao bom rendimento quanto ao tempo;
• Menor quantidade de impurezas no precipitado;
• Menor quantidade de solvente no sólido;
• Lavagem mais eficaz.
Obs.: Antes da filtração os cristais devem ser lavados com uma pequena quantidade de solvente frio remover qualquer traço da solução água-mãe que pode ter ficado aderida na superfície do cristal.
Secagem• O sólido é colocado sobre um vidro de relógio ou cápsula de
porcelana e seco em estufa ou mufla a temperaturas de 60º C por 30 minutos.
• Evaporação do solvente e cuidado para não calcinar a amostra.
Fluxograma
16,7g de ácido acético glacial (16,0 mL)em béquer de 500 mL
4,2g de acetato de sódio anidro
4,2g de acetato de sódio triturado2. Adicionar lentamente
Suspensão de ácido acético eAcetato de sódio anidro
3. Agitação magnética constante
15,5g de anilina4. Adicionar em pequenas porções
18,3g (17,0 mL) de anidrido acético
5. Adicionar(reação rápida e exotérmica)
1. Triturar em almofariz
FILTRADO: Ácido acético + Anilina + impurezas
SÓLIDO:Acetanilida hidratada + impurezas
10. Secar em estufa a aprox. 60°C
Descartar em frasco específico 9. Lavar o precipitado várias vezes com água gelada
Acetanilida seca + impurezas11. Pesar e determinar
o rendimento
12. Determinar o ponto de fusãoAcetanilida seca e impura
Embalada e corretamente rotulada
Acetanilida + Anilina(traços) + Ácido acético + Anidrido acético(excesso) + impurezas
6. Adicionar250 mL de água
Sistema bifásico LÍQUIDO: Ácido acético, anilina, acetanilida
SÓLIDO: Acetanilida + impurezas
7. Resfriar
8. Filtrar à vácuo
Cálculo do rendimentoC6H7N + C4H6O3 C8H9ON C2H4O2+
1mol 93.13 g
1mol 102.09 g
1mol 135.1 g
m =15.5 g m = ?V = 16.95 mLd = 1.080 g/mL
1mol 60.05g
Massa Anidrido:
d = mAnidrido / V
mAnidrido = 1.080 g/mL / 16.95 mLmAnidrido = 18,306 g
mAnidrido = ?
Cálculo do rendimento
1 mol Anilina 93,17 g
n Anilina 15,5 g
n Anilina = 0,166 mols
1 mol Anidrido 102,3 g
nAnidrido 18,306 g
nAnidrido = 0,179 mols
C6H7N (Anilina) + C4H6O3 (Anidrido)
Reag. Limitante Reag. Excesso
Cálculo do rendimentonAnilina (C6H7N) = nAcetanilida (C8H9ON)
93,13 g anilina 135,1 g acetanilida
15,50 g anilina mAcetanilida
mAcetanilida = 22,5 g
Valor Teórico
Rendimento: valor real / 22,5 g x 100% = X %
Bibliografia• Diccionario de Química y de productos químicos, N.
Irving Sax / Richard J. Lewis, SR. Nueva Edícion, Barcelona – páginas 10,80 e 81.
• Chemical Safety Matters, Cambridge University Pres. 1992 – Parte III – Capítulo 9 – página 171
• The Merck Index, 12º Edição
• Allinger, N. L., Cava, M. P., DeJongh, D. C., Johnson, C. R., Lebel, N. A.,Stevens, C. L., Química Orgânica, Guanabara Dias, 2º ed., RJ, 1985
• Vogel, A. I., Química Orgânica, USP, 3a ed., RJ, 1981
• http://labjeduardo.iq.unesp.br/orgexp1/index.html