Preparação da Acetanilida. Fernando Cesar Ferreira Cauduro Leonardo Augusto Menis Vinicius Perez Pavinato

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1 Preparação da Acetanilida Fernando Cesar Ferreira Cauduro Leonardo Augusto Menis Vinicius Perez Pavinato

2 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-pamino-fenol) que é solúvel em água e é freqüentemente usado em preparações líquidas como analgésicos e antipiréticos para crianças.

3 Acilação Introdução de um grupo acila O = C em um composto orgânico, feito a partir de derivados de ácidos carboxílicos É uma reação Ácido-base de Lewis.. R + - -NH2 + O = C -NH2 + LG LG R - C = O

4 Reações Envolvidas Anilina + anidrido acético Acetanilida + Ácido acético O NH 2 NH C CH 3 H 3 C + O C O O C CH 3 + H 3 CCOOH

5 Mecanismo da Reação

6 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 H 3 O +.

7 Quais reagentes devemos utilizar? Os reagentes utilizados na preparação de acetanilida são os seguintes: Anilina (C 6 H 5 NH 2 ) ou Aminobenzeno ou Fenilamina Anidrido Acético [(CH 3 CO 2 )O] Ácido Acético (CH 3 COOH) Acetato de Sódio (CH 3 COONa) Produto Acetanilida

8 Anilina Uma 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.

9 Anidrido Acético 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. 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.

10 Ácido Acético Líquido 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.

11 Acetato de Sódio Cristal 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.

12 Acetanilida 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.

13 Constantes Físicas dos Reagentes Densidade (g/cm 3 ) Nomenclatura Fórmula P.M. (g/mol) P.F. (ºC) P.E. (ºC) Toxidade Solubilidade 1,219 Acetanilida C 8 H 9 NO 135, 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 C 6 H 5 NH 2 93, Tóxico quando inalado, ingerido ou absorvido. A ingestão de 0,25mL é venenosa. Causador de confusão mental, lesões cutâneas e anemia. Solúvel em água, miscível em álcool, benzeno, clorofórmio e alguns outros compostos orgânicos. 1,080 Anidrido acético C 4 H 6 O 3 102, Causador de conjutivite, lacrimejação da córnea, irritação na faringe, tosse e bronquite. Pouco solúvel em água, clorofórmio e éter. 1,049 Ácido acético CH 3 COOH 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 de sódio CH 3 COONa 82, Tóxico se ingerido em grandes quantidades. Solúvel em água e parcialmente solúvel em álcool

14 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 Acético Ácido Acético Devem ser neutralizados e diluídos com água antes de serem descartados na pia Acetato de Sódio Pode ser jogado na pia, diluído.

15 Técnicas Utilizadas Pulverização Agitação Magnética Filtração à vácuo Secagem Determinação do ponto de fusão

16 Pulverização Vidraria utilizada: Almofariz e pistilo Utiliza-se essa técnica para aumentar a superfície de contato do reagente através de movimentos circulares do pistilo contra o almofariz.

17 Agitação Magnética Homogeneização completa da solução Exclusão do ar para evitar a oxidação

18 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.

19 Vantagens Filtração à vácuo 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.

20 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.

21 Fluxograma 16,7g de ácido acético glacial (16,0 ml) em béquer de 500 ml 2. Adicionar lentamente Suspensão de ácido acético e Acetato de sódio anidro 4,2g de acetato de sódio anidro 1. Triturar em almofariz 4,2g de acetato de sódio triturado 3. Agitação magnética constante 4. Adicionar em pequenas porções 15,5g de anilina 5. Adicionar (reação rápida e exotérmica) 18,3g (17,0 ml) de anidrido acético

22 Acetanilida + Anilina(traços) + Ácido acético + Anidrido acético(excesso) + impurezas 6. Adicionar 250 ml de água Sistema bifásico LÍQUIDO: Ácido acético, anilina, acetanilida SÓLIDO: Acetanilida + impurezas 7. Resfriar FILTRADO: Ácido acético + Anilina + impurezas Descartar em frasco específico Acetanilida seca e impura Embalada e corretamente rotulada 8. Filtrar à vácuo SÓLIDO: Acetanilida hidratada + impurezas 9. Lavar o precipitado várias vezes com água gelada 10. Secar em estufa a aprox. 60 C 11. Pesar e determinar o rendimento 12. Determinar o ponto de fusão Acetanilida seca + impurezas

23 Cálculo do rendimento C 6 H 7 N + C 4 H 6 O 3 C 8 H 9 ON + C 2 H 4 O 2 1mol 1mol 1mol g g g m =15.5 g V = ml m =? d = g/ml m Anidrido =? Massa Anidrido: 1mol 60.05g d = m Anidrido / V m Anidrido = g/ml / ml m Anidrido = 18,306 g

24 Cálculo do rendimento C 6 H 7 N (Anilina) + C 4 H 6 O 3 (Anidrido) 1 mol Anilina 93,17 g n Anilina 15,5 g 1 mol Anidrido 102,3 g n Anidrido 18,306 g n Anilina = 0,166 mols n Anidrido = 0,179 mols Reag. Limitante Reag. Excesso

25 Cálculo do rendimento n Anilina (C 6 H 7 N) = n Acetanilida (C 8 H 9 ON) 93,13 g anilina 135,1 g acetanilida 15,50 g anilina m Acetanilida m Acetanilida = 22,5 g Valor Teórico Rendimento: valor real / 22,5 g x 100% = X %

26 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 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, 3 a ed., RJ,