Seminário de Química Orgânica Experimental. Preparação da Acetanilida

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1 Introdução: Seminário Química rgânica Experimental Preparação da Acetanilida A reação acetilação consiste na reação que introduz um grupo acila em um composto orgânico. A acetilação uma amina é uma reação ácido-base Lewis, em que um grupo amino básico efetua um ataque nucleofílico sobre o átomo carbono carboxílico, pondo ser acetiladas várias maneiras com: Ácido acético glacial que apresenta um interesse comercial em função do baixo custo. Anidrido acético, pois sua velocida hidrólise é suficientemente lenta para permitir que a acetilação da amina seja realizada em soluções aquosas, fornecendo um produto alta pureza e bom rendimento, mas não é apropriado para reação com aminas sativadas (bases fracas). Cloreto acetila já não é recomendado por várias razões, a principal é que ele reage vigorosamente liberando Cl, que converte meta da amina no seu cloridrato (sal), tornando-a incapaz participar da reação. A acetilação tem como principal função proteger o grupo amina primário e Secundário. Aminas acetiladas possuem pouca sensibilida a reações oxidação e substituição aromáticas e menos propensas a participar muitas reações típicas das aminas livres, pois são menos básicas, pondo o grupo amino ser regenerado em meio ácido ou básico. A acilação apresenta baixo rendimento quando no anel estiverem presentes nos grupos atrativos elétrons ou grupos 2, -R ou NR 2. uso aletos Arílicos ou Vinílicos como reagentes não é recomendando, pois formam com facilida carbocátion, não formando assim rearranjo carbocátion, pois se estabilizam através da ressonância. grupo acila é R' tampão nada mais é do que uma solução que possa manter uma concentração do íon constante, isto é o valor p constante mesmo adicionado quantidas relativamente pequenas íons ou -, são misturas um ácido fraco e sua base conjugada. Na síntese proposta da acetanilida, o tampão (ácido acético-acetato sódio) impe a protonação da amina (anilina). Características dos Reagentes: Acetanilida: C 6 5 (CC 3 ) Lâminas brilhantes e brancas, pó cristalino, inodoro, estável no ar, gosto ligeiramente ácido. Densida Peso molar fusão 1, , C ebulição inflamação 303,8 C 175 C 2 quente, álcool, éter, clorofórmio, acetona, benzeno. Solubilida Usos Perigos Sintético cânfora, produtos químiofarmacê uticos, corantes, precursor na elaboração da penicilina e anti-séptico. Tóxico por ingestão

2 Anilina: (Sinônimos-Aminobenzeno, Aminofenol, Fenilamina) C Uma das bases orgânicas mais importantes, substância base para obtenção muitos corantes e drogas. É um líquido oleoso incolor, odor e sabor característico, escurece rapidamente por exposição ao ar e luz. Densida Peso Molar fusão 1, , C ebulição C inflama ção Solubilidad e 615 C Álcool, éter, benzeno e 2 Usos Acelerador e antioxidante impermeabilizante, corante, tinturas para couros, produtos químicos para fotografia, produtos farmacêuticos, explosivos, refinação petróleo, herbicidas fungicidas. Perigos Tóxico por absorção cutânea, ingestão, inalação e contaminan te alimentos e danos aos tecidos. Anidrido Acético: (C) 2 Líquido incolor, forte refrigerente, odor penetrante. Densida Peso Solubilida molar fusão ebulição inflamação 1, ,0 73 C 139,9 C 49,4 C Álcool, éter, Ac. Acético, 2 fria, em 2 quente se compõem em Ac. Acético Perigos Muito irritante e corrosivo, po causar queimaduras e danos aos olhos. Risco morado incêndio Ácido Acético: C Ac.Acético Glacial é o nome do composto puro. É um líquido incolor, odor muito picante. Densida Peso Solubilida Usos Perigos molar fusão ebulição inflamação 1, ,05 16,63 C 118 C 43,3 C 2, álcool, Produtos Morad glicerol, éter. plásticos, produtos farmacêuticos, corantes, inseticidas, produtos para fotografia, aditivo alimentos, coagulantes o risco incêndio, tóxico por ingestão e inalação, poros

3 látex. a irritante pele e tecidos. Acetato Sódio:CNa Cristal incolor, inodoro, eflorescente. Densida Peso molar fusão ebulição inflamação Solubilida 1,528 82,03 58 C 120 C 324 C 2, éter, ligeiramente solúvel em álcool. Usos Corantes, farmacêuticos, fotografia, purificação da glicose, conservação carne, medicina, sidratante, tampão alimentos e aditivo. Procedimento: Iremos esclarecer o procedimento forma teórica para intelectualizarmos a prática. 1. Num béquer 500ml, preparar uma suspensão 4,2g Acetato Sódio Anidro pulverizado em 16,7g Ácido Acético Glacial (16,0 ml). Quando prepararmos a suspensão Acetato Sódio Anidro com Ácido Acético Glacial estaremos preparando uma solução tampão que terá como função não ixar que ocorra protonação (quando o grupo funcional 2 fica com uma ligação a mais) da Anilina. 2. Adicionar à suspensão, em pequenas porções com agitação constante (magnética), 15,5g Anilina e em seguida 18,3g (17,0 ml) Anidrido Acético (reação rápida e exotérmica). Quando adicionarmos um reagente a uma mistura, a adição verá ser lenta para que não ocorra perda na forma fumaça ou vapores tóxicos. A agitação ve ser constante, para manter ao máximo a homogeneida da mistura reacional em função da heterogeneida do sistema. Após a adição da anilina adiciona-se o anidrido acético observando-se uma rápida reação exotérmica. Continua-se a agitação até que cesse a liberação calor. 3. Uma vez terminada a reação, adicionar 250 ml água. A função da água foi a diminuir a temperatura e sua solubilida, pois o precipitado não é solúvel em água. 4. Resfriar e filtrar a vácuo. Resfriar a amostra em banho gelo, pois sua solubilida esta relacionada diretamente com a temperatura, quanto mais fria estiver mais precipitado apresentará, aumentando o rendimento. Neste caso a filtração mais indicada é a filtração a vácuo, por que além ser mais rápida, ixa menor quantida impurezas e solvente no sólido. 5. Lavar o precipitado várias vezes com água gelada. As lavagens do precipitado várias vezes têm como função remover qualquer traço reagente que possa interferir na pureza do produto. Neste caso é usada a água, pois não solubiliza o produto enquanto retira o material insejável.

4 6. Secar ao ar ou em estufa a 50ºC. Nossa intenção é apenas secar o precipitado e não calcina-lo. Neste caso nossa intenção seria apenas retirar todo o solvente que restou, para que não interferisse no seu peso final e ponto fusão. 7. Pesar e terminar o ponto fusão. Determinar o ponto fusão significa terminar seu grau pureza, facilitando com isso sua intificação. Filtração a vácuo: A montagem do sistema para esta filtração ve ser feita da seguinte maneira; um frasco kitassato, provido um funil Büchner é ligado a um frasco segurança (outro kitassato), vazio, que por sua vez conectado a uma trompa água. Corta-se um círculo papel filtro, cujo diâmetro ve ser 1 a 2 mm menor que o diâmetro interno do funil Büchner. Coloca-se o papel no funil modo a abrir os orifícios do funil, sem, entretanto chegar até as pares do mesmo. Liga-se a trompa água, umecesse o papel filtro com o solvente e efetua-se a filtração, toda vez que for feita a lavagem dos cristais ve ser sconectada a mangueira e o solvente ve cobrir todo o cristal, em seguida conectar novamente para que ocorra a sucção do solvente. Terminada esta se abre a entrada ar do kitassato do frasco segurança, antes fechar a torneira da trompa água para que não ocorra à entrada água no kitassato com o filtrado. Este tipo filtração é usado quando necessita uma filtração mais rápida, provocada pelo aumento no fluxo filtrado vido à sucção provocada pelo vácuo, que apresente menor quantida impurezas, vido a várias lavagens em pequenas quantidas, menor quantida solvente no sólido, vido ao fato do solvente ser bastante volátil e uma lavagem mais eficiente, quantida vezes por ser em pequenas quantidas. líquido da lavagem ve atenr as seguintes condições: 1. Não Ter ação solvente sobre o precipitado, mas dissolver com facilida 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 secagem do precipitado

5 Fluxograma: Em um béquer 500ml colocou 4,2g NaAc anidro pulverizado em 16,0ml Ac Glacial 16,7g Adicionar pouco a pouco Sob constante agitação magnética Adicionar pouco a pouco Sob constante agitação Cuidado reação rápida e exotérmica 15,5g anilina 17,0ml anidro acético Acetanilida AcAnilina NaAcAnidrido Acético 2 Adicionar 250ml 2 Resfriar Filtrar a vácuo Fase sólida AcetanilidaNaAcAc Fase líquida 2 NaAcac Anilina 2 anilina Acetanilida Lavar com 2 gelada varias vezes Promover o scarte em frasco Fase sólida Fase líquida rotulado Acetanilida 2 Ac NaAcAc Anilinatraços traços Acetanilida Anilina 2 Secar ao ar ou em estufa a 50 C Determinar ponto fusão Promover o scarte correto em frasco rotulado Acetanilida

6 Reações Envolvidas: Reação Principal: C 3 2 C3C C 3 C3CNa ANILINA ANIDRID ACÉTIC ACETANILIDA ÁCID ACÉTC idrólise básica: :Ö - 2 δ _ δ- - idrólise Ácida: 2

7 2 2 2 C 3 Ácido Acético Glacial: 2 Anidrido Acético C 3 Base forte mal grupo abandonador 2 2 C 3 C 3 Cálculos: Anilina Anidrido acético Anilina Acetanilida 1mol 1 mol 1mol 1mol 93,12g 102,19g 93,12g 135,16g 15,5g x 15,50g y x = 17,01g y = 22,50g (massa esperada acetanilida) Rendimento 22,50g acetanilida 100% massa obtida R %

8 Bibliografia: Diccionario Química y 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 Inx