Preparação da Acetanilida. Carla Cristina Perez Profº José Eduardo

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1 Preparação da Acetanilida Carla Cristina Perez Profº José Eduardo

2 p-aminofenol Acetanilida NH 2 Fármaco com ação analgésica e antipirética; OH Pertence ao grupo dos derivados do p-aminofenol, juntamente com a fenacetina e o paracetamol. HN OH O CH 3 paracetamol HN O O HN CH 3 CH 3 O fenacetina CH 3 Acetanilida

3 Um Breve Histórico: Como as fontes naturais começaram a ser pequenas para a grande demanda de medicamentos, novos substitutos sintéticos começaram a ser experimentados. (folhas de Chinchona quinina; Willow tree salicilatos) Introduzida na terapêutica por Cahnn e Hepp em 1886, com o nome de antifebrina; Logo provou-se ser muito tóxica; Derivados com modificações estruturais foram obtidos: 1887: fenacetina 1893:paracetamol.

4 Farmacologia A acetanilida é metabolizada no organismo a paracetamol (acetaminofen). Toxicidade: produz metaemoglobinemia e anemia hemolítica; hepatoxicidade.

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6 Os efeitos analgésicos e antipiréticos do paracetamol são comparados com o da aspirina: Pode ser indicado para crianças e bebês, ao contrário da aspirina; Pode ser indicado para pacientes alérgicos à aspirina; É muito bem tolarável para pacientes com úlcera péptica. Nomes comerciais: Acegripe (compr.), Dôrico (compr.), Parenzyme analgésico (drágeas), Sinutab (compr./xarope), Tylenol (compr./gotas), Tylex (compr.), etc.

7 Acilação O termo genérico acilação cobre todas as reações que resultam na introdução de um grupo acila em um composto orgânico. Em seu sentido mais geral, o termo acilação cobre todas as reações que resultam na formação de produtos acilados, mesmo que não seja utilizado um derivado de ácido como agente acilante. A síntese de cetonas de Friedel Craft, pode ser classificada como uma reação de acilação sobre o núcleo aromático.

8 A reação Uma amina pode ser tratada com um anidrido acético para formar uma amida. Neste caso, anilina, a amina, é tratada com anidrido acético para formar a acetanilida, a amida.

9 Mecanismo da reação

10 Aminas podem ser acetiladas de diversas maneiras: Ácido acético glacial: é de interesse comercial em razão de seu menor custo. Por outro lado, ele requer longo tempo de aquecimento. Cloreto de acetila: Reage vigorosamente, liberando HCl, que converte metade da amina no seu cloridrato (sal), tornando-a incapaz de participar da reação. Anidrido acético: (laboratório) sua velocidade de hidrólise é suficientemente lenta para permitir que a acetilação da amina seja realizada em soluções aquosas. Produto de alta pureza e com bom rendimento, mas não é apropriado para reação com aminas desativadas (bases fracas).

11 A acetilação é freqüentemente utilizada para "proteger" grupos funcionais amino primários e secundários. Aminas acetiladas são menos suscetíveis a oxidações, menos reativas em reações de substituição aromáticas, e menos propensas a participar de muitas reações típicas das aminas livres, pois são menos básicas. O grupo amino pode ser prontamente regenerado em meio acido ou básico.

12 Tampão Há ocasiões em que é desejável ter-se uma solução que possa manter uma concentração do íon H + constante - isto é o valor de ph constante - ao se adicionar quantidades relativamente pequenas de íons H + ou OH -. Essas soluções são chamadas soluções -tampões, têm a capacidade de manter a concentração de íons H +. São na realidade uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada. Na síntese proposta da acetanilida, o tampão (acido acético-acetato de sódio) impede a protonação da amina (anilina).

13 Hidrólise ácida: HN O C CH 3 H + HN O + C H CH 3 H 2 O HN OH C + OH 2 CH H H + OH OH OH HN C OH CH 3 - H + H C NH + OH CH 3 - H + H C NH + OH CH 3 H + H + NH 2 H C + 3 C O + OH H - H + H + C H 3 C O OH

14 Hidrólise básica

15 Técnicas Utilizadas Filtração à vácuo Agitação Magnética Lavagem de precipitado Secagem de precipitados Medição de ponto de fusão

16 Características das substâncias envolvidas na reação: 6 184

17 Fluxograma 16,7g de ácido acético glacial (16,0 ml) em béquer de 500 ml. Meio reacional tampão Adicionar lentamente 4,2 g de acetato de sódio anidro. Suspensão de ácido acético e acetato de sódio anidro. Cuidado: Reação rápida e exotérmica!!! Adicionar à suspensão, em pequenas porções e com agitação magnética constante, 15,5g de anilina e em seguida 17,0 ml de anidrido acético. Acetanilida + anilina (traços), ácido cético, anidrido acético (traços) e impurezas. Adicionar água apenas quando não mais liberar calor!!! Adicionar 250 ml de H 2 O Resfriar o sistema em banho de gelo e filtrar à vácuo

18 Líquido: água, ácido acético, anilina (traços) anidrido acético (traços) e acetanilida (traços) Descartar em frasco devidamente rotulado. Sólido: acetanilida hidratada + impurezas Lavar o precipitado várias vezes com água gelada Secar em dessecador à vácuo durante uma semana Acetanilida + impurezas Pesar e determinar o rendimento; Determinar o ponto de fusão. Acetanilida seca e impura. Embalada e devidamente rotulada.

19 Cálculo do Rendimento C 6 H 7 N + C 4 H 6 O C 3 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)

20 Bibliografia ALLINGER N. L., et al., Química Orgânica, 2ª edição, Editora Guanabara, Rio e Janeiro, 1978, pág GOODMAN AND GILMANS, The Pharmacological Basis of Therapeutics, eighth edition, volume 1,Mac Graw Hill, 1991, pág HARRIS D. C., Análise química quantitative, 5ª edição, LTC, Califórnia, 2001, pág 28. MANO E. B., SEABRA A. P., Práticas de Química Orgânica, Editora Edart, São Paulo, 1969, pág PAVIA D. L., LAMPMAN G. M., KRIZ G. S., Introduction to Organic Laboratory Techniques a Contemporary Approach, 3º edition, Harcourt Brace College Publishers, pág e SOLOMONS, G. T. W., FRYHLE, C. B., Química Orgânica, Sétima edição, vol 1 e 2. THE MERCK INDEX. utralizacao_quimicos.htm a.htm#analgésicos qmc.ufsc.br/orgânica/exp7/paracetamol.html

21 Filtração à vácuo O aumento da velocidade da filtração é provocada pelo aumento no fluxo de filtração devido à sucção provocada pelo vácuo. Esse tipo de filtração tem vantagens sobre a filtração simples, por ser mais rápida e por deixar menor quantidades de impurezas e solvente no sólido. Antes de iniciar a filtração, deve-se lavar o precipitado com solvente frio.

22 Aparelhos usados para provocar Trompa d água sucção: 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, 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.

23 Filtração à vácuo

24 Lavagem de precipitados Antes da filtração a vácuo, os cristais devem ser lavados com uma pequena quantidade de solvente frio, para remover qualquer traço da solução água-mãe que pode ter ficado aderida na superfície do cristal. O volume do líquido de lavagem, necessário para remover o material estranho, deve ser o menor possível, pois nenhum composto é completamente insolúvel. A lavagem é mais eficaz quando se lava com diversas parcelas de líquido de lavagem

25 O líquido de lavagem deve seguir as seguintes condições: Não ter ação dispersora sobre o precipitado; Não formar produto volátil ou insolúvel com o precipitado; Ser facilmente volatilizado na temperatura de secagem do precipitado. Em geral não se deve usar água pura

26 Secagem do precipitado Coloca-se o produto em papel de filtro absorvente sobre um vidro de relógio; cobre-se o conjunto com outro vidro, placa de Petri ou papel absorvente (para proteger de poeira); deixa-se em repouso em ambiente seco (pode ser ao sol). Em estufa ou mufla (para p.f. maior que 100 C) coloca-se o sólido em vidro de relógio ou cápsula de porcelana e leva-se à estufa; em geral, pequenas quantidades à 110 C por 30 min. Para filtração à vácuo, leva-se o precipitado ainda sobre o papel para a estufa.

27 Medição do 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; o segundo é o ponto onde toda a massa dos cristais se tornaram um líquido límpido, chamado de ponto de fusão. O ponto de fusão de substâncias cristalinas puras é uma propriedade física da substância. O ponto de fusão é usualmente insensível a mudanças de pressão (dentro de limites razoáveis). Nessa experiência, mediremos o ponto de fusão da acetanilida, que fica entre 113º-115º C, mas tem-se observado valores em torno de 84 C, devido a formação de um sistema binário entre água e acetanilida.

28 Agitação Magnética Emprega-se um campo rotativo de força magnética para induzir velocidade variável a ação de agitação dentro de recipientes abertos e fechados