Síntese da Acetanilida. Juliana L. Piteli Milady A. Silva

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1 Síntese da Acetanilida Juliana L. Piteli Milady A. Silva

2 A Acetanilida: É um analgésico, ou seja, uma droga que alivia a dor sem causar inconsciência significante. Está no grupo dos primeiros analgésicos a serem introduzidos, em 1884, com o nome de febrina, a fim de substituir os derivados da morfina. Com o surgimento das sulfas, passou a ser substância fundamental na síntese desses compostos tendo seu uso como analgésico relegado a um plano secundário. Porém a quantidade de acetanilida é controlada pelo governo, pois esta é tóxica e causa sérios problemas no sistema de transporte de oxigênio incluída no grupo de drogas que viciam. Um exemplo da utilização da acetanilida é o seu derivado o acetominofen (N-acetil-p-amino-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. Isto pode ser feito a partir de derivados de ácidos carboxílicos ou não. É uma reação Ácido-Base de Lewis.. R + - -NH2 + O = C -NH2 + LG LG R - C = O

4 O Ácido de Lewis pode ser: 1.Ácido Carboxílico: utilidade limitada, desidrata à alta temperatura, que gera reações paralelas. Ex.: Ácido Acético glacial é economicamente favorável, porém exige longo tempo de refluxo. 2. Haleto de Acila: Rápida, quantitativa, porém reage vigorosamente formando HCl,que converte metade da amina em sal, o que diminui o rendimento. 3. Anidrido: Conduz ao consumo quantitativo da amina e é de grande importância no preparo de amidas de diácidos, porém se houver aquecimento prolongado, haverá diacetilação

5 Procedimento A Não será utilizado na prática 1. 14,0g de anilina + 18,0g de anidrido acético em erlenmeyer imerso em cuba de gelo; 2. Agitar e aquecer a 120 ; 3. Adicionar 12 gotas de H2SO4 concentrado; 4. Resfriar para a obtenção de um sólido; 5. À parte, preparar: 240mL de água em ebulição; verter a água sobre o sólido (4); 6. Aquecer até completa dissolução; 7. Resfriar lentamente para a cristalização da acetanilida; 8. Filtrar à vácuo, lavando o ppt várias vezes com água; 9. Passar o ppt para 300,0mL de água; 10. Adicionar 1,0g de carvão ativado; 11. Aquecer até ebulição por 5 minutos; 12. Filtrar em papel pregueado; 13. Resfriamento lento a temperatura ambiente, até cristalizar; 14. Filtrar à vácuo; 15. Secar em estufa a 100.

6 Procedimento B - Será utilizado na prática 1. Num béquer de 500 ml, preparar uma suspensão de 4,2g de acetato de sódio anidro pulverizado em 16,7g (16,0mL) de ácido acético glacial meio reacional tampão; 2. Adicionar à suspensão, em pequenas porções com agitação constante, 15,5g de anilina e em seguida 18,3g (17,0mL)de anidrido acético reação rápida e exotérmica; 3. Adicionar 250,0mL de água quando não mais liberar calor; 4. Resfriar o sistema (bifásico) em banho de gelo e filtrá-lo à vácuo, lavando o ppt várias vezes com água gelada; 5. O filtrado deve ser descartado em frasco específico e o sólido deve ser seco ao ar ou em estufa a 50 ( neste caso será utilizado o dessecador a vácuo durante uma semana); 6. Pesar o sólido, determinar o rendimento da reação e, em aparelho específico, determinar o ponto de fusão da acetanilida.

7 T É C N I C A S Trituração de sólido em almofariz Agitação Magnética Filtração a vácuo Secagem Determinação do ponto de fusão

8 1. O objetivo da trituração é dividir o material finamente, aumentando sua superfície de contato. 2. O material do qual é feito o almofariz deve ser mais duro que a amostra.como matéria-prima para sua manufatura temos: ágata mais rígido e de menor contaminação, porcelana, alumina e plástico. 3. A trituração deve ser homogênea. 4. Não deve-se bater com o pistilo no almofariz e sim fazer movimentos circulares. 5. A fim de não perder material durante a trituração, pode-se colocar sobre o almofariz um pedaço de papel.

9 Emprega-se um campo rotativo de força magnética para induzir velocidade variável à ação de agitação dentro de recipientes abertos ou fechados Aplicações: 1. Homogenização completa da solução, afim de evitar gradientes de concentração; 2. Observar a variação do volume gasoso no meio reacional hidrogenação catalítica; 3. Exclusão do ar para evitar oxidação; 4. Reações em meio anidro; 5. Em casos onde a agitação mecânica não se faz conveniente.

10 Filtração à vácuo VANTAGENS Largamente usada na química orgânica, devido ao bom rendimento quanto ao tempo; Menor quantidade de impurezas no ppt; Menos solvente no sólido, TÉCNICAS Lavar o ppt com solvente frio, antes da filtração, para retirar possíveis traços da água-mãe (não pode ser quente para não dissolver o ppt); Para remover possíveis compostos não-voláteis (impurezas), deve-se lavar o ppt. Para que a lavagem seja eficaz: a) cessar o vácuo, retirando a mangueira da trompa de vácuo b) encher o funil de Buchner com água-de-lavagem: água gelada c) ligar o vácuo e esgotar completamente o funil Repetir as etapas 2 ou 3 vezes

11 Líquido de lavagem ideal 1. Não ter ação solvente sobre o precipitado, mas dissolver com facilidade as substâncias estranhas 2. Não ter ação dispersora sobre o precipitado 3. Não formar produto volátil ou insolúvel com o precipitado 4. Ser facilmente volatilizado na temperatura de secagem do ppt Importante : Só lava-se o ppt com água pura se houver certeza de que o ppt não será dissolvido, caso contrário, adicionar íon comum.

12 APARELHAGEM Um kitassato, provido de um funil de Buchner, é ligado à um frasco de segurança vazio- que por sua vez está conectado à uma trompa d água. Cortar um círculo de papel de filtro, cujo diâmetro deve ser de 1 à 2 mm menor que o diâmetro interno do funil; coloca-se o papel no funil à cobrir os orifícios do funil. Ligar a trompa d água, umedecer o papel de filtro com o solvente e iniciar a filtração. Terminada a filtração, abrir a torneira do frasco de segurança ou a entrada de ar entre o kitassato e o frasco de segurança, antes de fechar a torneira da trompa d água.

13 Aparelhos usados para provocar sucção Trompa d água Deve reduzir a pressão de um sistema a um valor igual à pressão de vapor d água à temperatura desta, na fonte de suprimento. Na prática esta pressão é geralmente de 4-10 mmhg maior do que a esperado, devido a entrada de ar na aparelhagem, a temperatura do laboratório e a pressão da água. Bombas a Óleo Pode atingir 0,1 mmhg mas, vácuo de 5 à 10mmHg é suficiente para a maioria dos objetivos. Bomba hidrovac É uma bomba de difusão de Hg inteiramente de vidro, barata, que produz vácuo à 2 mmhg.

14 Ao ar Colocar o produto em papel de filtro absorvente sobre um vidro de relógio; cobrir o conjunto com outro vidro, placa de Petri ou papel absorvente ( proteger de poeira); deixar em repouso em ambiente seco (pode ser ao sol). Estufa ou mufla (para p.f. maior que 100 C) Colocar o sólido em vidro de relógio ou cápsula de porcelana e levar à estufa; em geral, pequenas quantidades à 110 C por 30 min. Para filtração à vácuo, levar o ppt ainda sobre o papel para a estufa por opção pessoal pode-se levar o funil, para evitar contaminação, já que o produto seco se desgarra mais facilmente das fibras do papel.

15 Ponto de Fusão é a temperatura em que uma substância passa do estado sólido para o líquido, a pressão determinada; em geral há um intervalo de 0,5 a 1,0 C, para substâncias puras. Compostos orgânicos, em geral, possuem ponto de fusão baixo o ponto de fusão teórico da acetanilida é em torno de 114 C, mas tem-se observado valores em torno de 84 C, devido a formação de um sistema binário entre água e acetanilida. A presença de impurezas também provoca abaixamento do ponto de fusão, que é observado quando estas são solúveis na substância fundida e insolúveis em sua fase sólida.

16 COMPOSTO CARACTERÍSTICAS CONSTANTES FÍSICAS TOXIDADE e CUIDADOS USOS ÁCIDO ACÉTICO GLACIAL ACETATO DE SÓDIO líquido de odor forte, inflamável, C2H4O2 - MM = 60,05 produz queimaduras na pele; é cáustico e usado para descontrai-se ligeiramente em baixa pka = 4,74 não ingerir, pois: corrosão na truir verrugas; temperatura (freezer), excelente ponto de fusão: 16,7º boca e aparelho digestivo, vômi- aplicado na manufatura de solvente; é miscível em água, ál- ponto de ebulição: 118º to, colapso circulatório, diarréia, acetatos, plásticos, sínteses cool, glicerol, éter, tetracloreto morte; orgânicas e farmacêuticas de carbono e insolúvel em dis- exposição crônica: corrosão no sulfeto de carbono esmalte dos dentes, irritação nos olhos, bronquite. pó higroscópico; eflorescente C2H3NaO2 - MM = 82,03 acetilação (anidro), fotografia em ar quente; muito solúvel em ponto de fusão = 58º (triidratado), minimizar os efeitos água - 1g/0,8mL e pouco solúvel ponto de ebulição = 120º (anidro) de ácidos fortes na analítica, em álcool - 1g/19mL ph (0,1M) = 8,9 acidulante em alimentos, diálise usado em corantes ANILINA ANIDRIDO ACÉTICO ACETANILIDA líquido oleoso, incolor se recém C6H7N - MM = 93,13 venenoso, tóxico, guardar com produção de corantes, medicadestilado, escurece em contato ponto de ebulição: º cuidado em frasco bem tampa- mentos, resinas, vernizes, perfucom ar e luz, odor característico ponto de fusão: -6º do e longe da luz, se inalado ou mes, vulcanização da borracha, e sabor ardente, combustível, pkb: 9,3 ingerido pode causar intoxicação solvente volatiliza com vapor ph (0,2M - aq): 8,1 vertigens, dor de cabeça, anesolubilidade de 1,0g em água: densidade: 1,022 mia, anorexia. fria = 28,6mL e quente = 15,7mL obtido a partir de acetaldeído ou C4H6O3 - MM = 102,09 excesso de exposição provoca: manufatura de compostos acéácido acético, forte odor, líquido ponto de ebulição: 139º conjuntivite, edemas, fotofobia, ticos, celuloses, em sínteses muito refrativo, altamente infla- ponto de fusão: 73º irritação no nariz e faringe, dis- orgânicas, em nitrações e sulmável, lentamente solúvel em densidade: 1,080 pineia, bronquite, dermatites. fonações como desidratante, água, formando o ácido acético; solvente para glicerina, gorduras com álcool forma acetato de e óleos voláteis etila; solúvel em éter e clorofórmio obtido a partir de anilina e ácido C9H9NO - MM = 135,17 manufatura de medicamentos e acético, apreciável volatilidade ponto de ebulição: º corantes, estabilizador de água a 95º, sabor ligeiramente ardente ponto de fusão: º oxigenada; solubilidade de 1,0g em: pk(28º) : 13,0 usado como analgésico e antiágua fria: 185mL; água fervente: densidade: 1,219 pirético (humano/veterinário) 20mL; álcool: 3,4mL; metanol: 3,0mL; álcool fervente: 0,6mL; clorofórmio: 3,7mL; acetona: 4,0mL; glicerol: 5,0ml

17 Reações envolvidas

18 Síntese da Acetanilida 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 3. Agitação magnética constante 4. Adicionar em pequenas porções 5. Adicionar (reação rápida e exotérmica) 4,2g de acetato de sódio anidro 1. Triturar em almofariz 4,2g de acetato de sódio triturado 15,5g de anilina 18,3g (17,0 ml) de anidrido acético E M C A P E L A

19 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 11. Pesar e determinar o rendimento 12. Determinar o ponto de fusão SÓLIDO: Acetanilida hidratada + impurezas 9. Lavar o precipitado várias vezes com água gelada 10. Secar em dessecador a vácuo Acetanilida seca + impurezas

20 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 93.13g g g m =15.5g m = 18.3g m =? V = mL d = g/ml 1mol 60.05g Cálculo do reagente limitante X X = g 1.3g de excesso Massa de acetanilida: Y Y = g (para 100% de rendimento)

21 Bibliografia 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 Campos. M.M., Química Orgânica, USP, SP, 1976 Vogel, A. I., Química Orgânica, USP, 3 a ed., RJ, 1981 Budavari, S., et all, The Merck Index, 12 th, USA, 1996 ww.introduction to Maijuana Medical Papers peele.sas.nl/lib/cultconc

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23 É controlada pelos Ministérios da Agricultura e Saúde, pois é utilizada em formulações veterinárias por quê?? Drogas que viciam grupo??? Acetaminofen fórmula e seu uso para alérgicos a aspirina NHCOCH 3 OH

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25 Hidrovac

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