Universidade Estadual de Goiás – UEG

Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas – UnUCET

Síntese da dibenzalacetona

Acadêmico: Lucas Rodrigues Ferreira Orientador : Luciana Machado Ramos

D Disciplina: Química orgânica experimental II J

Anápolis, 25 de maio de 2010.

INTRODUÇÃO

A condensação aldólica é uma reação química que envolve de um íon enolato de um composto carbonílico com outra molécula de composto carbonílico. [1]

Neste grupo funcional pode ocorrer a reação em três regiões:

- no oxigênio ligado ao carbono carbonílico: por possuir dois pares de elétrons não partilhados pode sofrer ataque de um eletrófilo.

- no carbono carbonílico: pode sofrer adição nucleofílica devido a sua eletrofilia.

- no carbono alfa: por estar diretamente ligado ao carbono carbonílico e a um átomo de hidrogênio, pode participar em um equilíbrio ceto-enólico, do qual resulta um íon enol ou enolato.

Em uma reação a cetona é enolizável e por isso ela forma o íon enolato. Já a adição aldólica do íon enolato ocorre preferencialmente no carbono carbonílico do aldeído, pois este está mais desimpedido estericamente por ser um grupo terminal e porque nele não ocorre estabilização por dispersão eletrônica, já que este não está rodeado por dois grupos metil como nas cetonas. [1]

Assim, sendo uma das reações mais utilizadas para a síntese de ligações carbono-carbono, a condensação aldólica baseia-se na formação de um íon enolato e na sua subseqüente reação com uma molécula de um aldeído ou cetona, originando um b- hidroxialdeído ou uma b-hidroxicetona, respectivamente (designados genericamente por aldóis). Os aldóis têm tendência a se desidratar espontaneamente para formarem aldeídos ou cetonas a,b-insaturados, estabilizados por ressonância. [3]

A formação da 1,5-difenil-(E,E)-1,4-pentadien-3-ona (dibenzalacetona), um composto que é utilizado como um dos componentes de protetores solares, é um exemplo de uma condensação aldólica “mista” ou “cruzada” chamada também de reação de Claisen- Schimidt, pois estabelece-se entre dois compostos carbonílicos diferentes. Nestas condições, para que a condensação aldólica resulte na formação majoritária de um produto, é necessário que um dos reagentes não condense com ele próprio, ou seja, não tenha a possibilidade de formar um íon enolato em meio básico. É o que acontece com o benzaldeído, dado que não tem carbonos com hidrogênio a relativamente ao grupo carbonila. [2]

O aduto formado por condensação de uma molécula de acetona e uma molécula de benzaldeído em meio básico é a E-4-fenilbut-3-en-2-ona (benzalacetona), a qual possui ainda átomos de hidrogênio acídicos, pelo que assim forma um novo íon enolato, que condensa com uma nova molécula de benzaldeído. Dá-se, assim, uma nova condensação aldólica para originar o produto final. [2]

OBJETIVO

Sintetizar a dibenzalacetona através da condensação aldólica cruzada (Reação de Claisen-Schimidt) de duas moléculas de benzaldeído e acetona em solução diluída de hidróxido de sódio.

PARTE EXPERIMENTAL

1. Materiais e equipamentos

• 3 béquers de 50 mL • Béquer de 250 mL

• Pipeta • Pró-pipeta • Ernlenmeyer

• Chapa elétrica • Balança analítica

• Espátula • Proveta • Frasco de Kitassato

• Funil de Büchner • Bomba a vácuo

• Banho de gelo • Bastão de vidro

• Papel de filtro • Argola metálica • Manta elétrica

• Garra • Suporte universal

• Conexões de látex • Condensador de bolas

• Balão de fundo redondo de 100 mL • Piceta

2. Reagentes

Reagentes

Ponto de

fusão (°C)

Ponto de

ebulição (°C)

Massa molar (g/mol) Toxicidade

Hidróxido de sódio

322 1388 39,9971 Corrosivo, pode ser fatal se ingerido, perigoso se

inalado, provoca queimaduras em qualquer área de contato.

Água 0 100 18 _______

Etanol 10,38 279,6 98,08

Corrosivo, causa queimaduras severas à pele e vermelhidão; em contato com o olho causa

queimaduras; se ingerido pode causar severas queimaduras na boca, garganta e estômago,

levando à morte.

Benzaldeído -26 178,1 106,13 Nocivo se ingerido ou inalado. Evitar contato com a pele. Pode causar irritação na pele, olhos e trato

respiratório. Acetona -94,9 56,53 58,08 Inflamável e irritante.

3. Procedimento experimental

Dissolveu-se 2.5 g de NaOH cáustico em 25 mL de água num béquer de 250 mL. Adicionou-se 20 mL de etanol a 95% e resfriou-se a solução até 20°C. Misturou-se 2,5 mL de benzaldeído e 1,0 mL de acetona pura em um erlenmeyer, agitando levemente o frasco até obter uma solução homogênea.

Adicionou-se aproximadamente metade da solução de benzaldeído na solução de hidróxido de sódio sob agitação vigorosa. Manteve-se a agitação por cerca de 10 minutos (figura 01).

Figura 01: Agitação da mistura reacional.

Fonte: própria.

Em seguida, foi adicionado o restante da solução de benzaldeído. A mistura reacional foi aquecida sob o condensador de refluxo por 30 minutos (figura 02).

Figura 02: Refluxo da mistura reacional.

Fonte: própria.

Filtrou-se a solução em funil de Büchner e o precipitado foi lavado até obter-se uma água de lavagem neutra, assim, obtendo a dibenzalacetona (figura 03).

Figura 03: Dibenzalacetona.

Fonte: própria.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A reação de síntese abaixo demosntra a síntese da dibenzalacetona através da condensação aldólica cruzada (Reação de Claisen-Schimidt) de duas moléculas de benzaldeído e acetona em solução diluída de hidróxido de sódio.

Reação da síntese:

Figura 01: Reação da síntese da dibenzalacetona.

Fonte: própria.

No mecanismo o íon enolato, atuando como nucleófilo, ataca o carbono

carbonílico do aldeído, formando o alcóxido. O íon enolato, atuando como base, capta um

próton de uma molécula de água. O produto formado (benzalacetona) sofre eliminação por

desidratação (perde água), formando um composto conjugado. Esta reação ocorre

espontaneamente mesmo à temperatura ambiente e em meio básico, pois o produto é

estabilizado por ressonância devido à presença de duas ligações duplas conjugadas e do grupo

fenil. Com excesso de benzaldeído pode ocorrer uma nova reação entre a benzalacetona com

uma nova molécula de benzaldeído. Nesta reação a benzalacetona irá atuar como a cetona

enolizável, a partir da qual se forma o íon enolato que ira atuar como nucleófilo. O produto

formado nesta dicondensação é a dibenzalacetona.

Mecanismo:

Figura 02: Mecanismo da síntese da dibenzalacetona.

Fonte: SOLOMONS, 2002.

Cálculo do rendimento:

Foi obtida uma massa de 3,98 g de dibenzalacetona. Para saber o rendimento

percentual que foi obtido na prática, precisam-se analisar os dados que as fórmulas e a

equação proporcionam e compará-los com o resultado experimental.

Dados:

Massa Molar C7H6O: 106,06 g

Massa Molar C17H14O: 234,14 g

A equação geral mostra que ao reagir 1 mol de C7H6O (106,06 g), forma-se 1 mol

de C17H14O (234,14 g). Assim, tem-se que:

106,06 g de C7H6O 234,14 g g de C17H14O

2,5 g de C7H6O x

x = 5,52 g de C17H14O

Para um rendimento teórico deveria se formar 5,52 g de C17H14O. Como o

rendimento teórico é de 100%, calcula-se o rendimento experimental obtido em laboratório.

Para isso, dividi-se a massa do rendimento experimental pela massa do rendimento teórico e

multiplica-se o resultado por 100%:

Rend. = �,��

�,��. 100%

Rend. = 72%

CONCLUSÃO

Em suma, a síntese da dibenzalacetona a partir do benzaldeído foi bem sucedida. Sendo obtido um rendimento de 72%. Assim, foi possível a observação do procedimento em suas diferentes etapas, possibilitando as análises necessárias e aplanando os conhecimentos a cerca das técnicas e teorias utilizadas, atingindo o objetivo da aula prática.

Obteve-se no experimento 3,98 g das 5,52 g do rendimento teórico. Assim, de acordo com o desenvolvimento dos raciocínios, o rendimento da reação foi de 72%, resultado que pode ter sido provocado pelos fatores:

• Ao transferir a mistura reacional do balão de fundo redondo para o funil de Büchner durante a filtração a vácuo, pois parte da solução ficou retida nas paredes do balão.

• Pela perda parcial do produto ao ser filtrado na filtração a vácuo, pois parte do produto passou pelo papel de filtro e ficou retido no frasco Kitasato.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] WIKIPÉDIA , a enciclopédia livre. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Condensação_aldólica>. ACESSO: 19/05/10 às 23:10hs.

[2] Disponível em: < http://www.unipam.edu.br/perquirere/file/01.pdf>. ACESSO: 20/05/10 às 11:30hs.

[3] SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Graig B. Química orgânica. 8.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005. v.1.