PNTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS CENTR DE CIÊNCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E DE TECNLGIAS FACULDADE DE QUÍMICA QUÍMICA RGÂNICA C APSTILA DE AULAS PRÁTICAS 1º Semestre de 2012
2 Regras de Segurança Específicas para as Aulas de Graduação 1. É obrigatória a manutenção de áreas de trabalho, passagens e dispositivos de segurança livres e desimpedidos. As banquetas presentes nos laboratórios devem estar junto às bancadas quando não estiverem em uso. 2. É obrigatório o conhecimento da localização dos extintores de incêndio, chuveiros de emergência, lava-olhos e saídas de emergência nos laboratórios e salas de preparação. 3. É obrigatório o uso de óculos de segurança durante o desenvolvimento de quaisquer atividades que apresentem riscos nos laboratórios e salas de preparação. uso dos óculos de segurança deve ser feito inclusive por pessoas que já usem óculos de grau; nesse caso procurar outro tipo de proteção que possa ser utilizada em conjunto com os óculos de grau. 4. É obrigatória a leitura do roteiro de aula prática antes de ir para o laboratório. 5. É obrigatória a rotulagem de recipientes contendo produtos químicos. 6. É obrigatória a comunicação de situações anormais, quer de mau funcionamento de equipamentos, vazamento de produtos, falha de iluminação, ventilação ou qualquer condição insegura, aos responsáveis do setor para imediata avaliação dos riscos. 7. É obrigatório o uso de pêras de borracha na aspiração de líquidos nos laboratórios e salas de preparação. 8. É obrigatória a sinalização de superfícies e objetos quentes nos laboratórios e salas de preparação. 9. É obrigatório o uso de avental, confeccionado em algodão (no mínimo 90%), preferencialmente com mangas compridas e comprimento logo abaixo do joelho (até a metade da canela). A gola deve ser curta. Deve possuir bolsos que não podem ser usados para documentos ou objetos que não tenham uso nas atividades de laboratório 10. É obrigatório o uso de calça comprida nos trabalhos realizados nos laboratórios e salas de preparação. 11. É obrigatório o manuseio de produtos químicos tóxicos e corrosivos em capela com exaustão ligada, e o uso de luvas quando necessário. 12. É proibido fumar nos laboratórios e salas de preparação. 13. É proibida a ingestão de qualquer alimento ou bebida nos laboratórios e salas de preparação. 14. É proibido o uso de sandálias ou qualquer outro calçado aberto nos laboratórios e salas de preparação. Calçados fechados protegem mais os pés. 15. É proibido acumular materiais sobre bancadas e pias. Todo material que não estiver em uso deve ser guardado limpo, em local apropriado. 16. Cabelos longos devem ser presos. 17. Experimentos não autorizados são estritamente proibidos para os alunos de graduação. Por questões de segurança, experimentos adicionais, diferentes daqueles descritos nos roteiros de aulas práticas, só devem ser efetuados com a aprovação do professor.
3 Índice Experimento Página Experimento 1 Síntese do ácido acetilsalicílico AAS 4 Experimento 2 Purificação do ácido acetilsalicílico por recristalização 5 Experimento 3 Determinação de impurezas do ácido acetil-salicílico por cromatografia de camada delgada (CCD) 6 Experimento 4 Análise do ácido acetilsalicílico por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) 9 Experimento 5 Caracterização do ácido acetilsalicílico por espectroscopia no infravermelho 12 Experimento 6 Análise de produtos naturais: extração da cafeína 13 Experimento 7 Análise da cafeína utilizando Espectroscopia UV/Vis 15 Experimento 8 Análise da cafeína por cromatografia líquida de alta especificidade (CLAE) 16 Experimento 9 Síntese da benzocaina em etapas 16 Experimento 10 Adição de um grupo protetor: Acilação do amino grupo da p-toluidina 17/18 Experimento 11 xidação da N-Acetil-p-toluidina com KMn 4 19 Experimento 12 - Síntese do ácido para-aminobenzóico (PABA) 20 Experimento 13 Síntese da benzocaína 20 Experimento 14 Caracterização por espectrometria no infravermelho 21 Experimento 15 Preparo e análise de biodiesel a partir do óleo de soja 21/22 Experimento 16 - Síntese de um aromatizante: etanoato de isopentila 24 Experimento 17 - Extração do limoneno por soxhlet e análise por cg 27 Apêndice 1 Modelo de laudo/relatório 30 Apêndice 2 Espectroscopia Ultravioleta Visível 31 Apêndice 3 Espectroscopia no Infravermelho Tabela de freqüências caracteristicas de absorção Apêndice 4 - Cromatografia Gasosa 34 37
4 Experimento 1 Síntese do ácido acetilsalicílico AAS bjetivo: identificar o produto e subprodutos de uma reação de síntese empregando técnicas como: cromatografia de camada delgada (CCD ou, Thin layer chromatography TLC); cromatografia líquida de alta resolução (CLAE ou High performance liquid chromatography HPLC); espectroscopia ultra-violeta/visível e espectroscopia no infra-vermelho (IV ou infra red IR). Introdução: ácido acetilsalicílico é produzido através de uma reação de acetilação do ácido salicílico, envolvendo uma reação de substituição nucleofílica em meio ácido, onde (1 = ácido salicílico; 2 = anidrido acético; 3 = ácido acético). H H + H 3 C CH 3 H 2 S 4 H + 1 2 3 AAS CH 3 Materiais e reagentes: Copos de béquer de 100, 150 e 250 ml Ácido salicílico seco Proveta de 50 ml Anidrido acético Conta-gotas Ácido sulfúrico concentrado Banho-maria (50-60 C) Gelo/água gelada Funil de Büchner álcool etílico Frasco de Kitasato Glicerina Estufa a 50 C (equipamento para determinação do ponto de fusão) Procedimento experimental: Síntese 1- Pesar em um copo de béquer de 100 ml, cerca de 3,0 g de ácido salicílico 2- Adicionar 6 ml de anidrido acético e juntar 6 gotas de H 2 S 4 concentrado. BS: a adição destes reagentes deve ser feita com cuidado e na capela ambos podem causar queimaduras graves. 3- Aquecer o béquer em banho-maria, a 50-60 C durante 10 min, agitando a mistura de vez em quando com o auxílio de um bastão de vidro. 4- Remover o béquer do aquecimento e acrescentar 30 ml de água destilada. 5- Deixar o béquer esfriar ao ar para que se formem os cristais. Se os cristais demorarem a surgir, esfriar em banho de gelo para acelerar a cristalização e aumentar o rendimento do produto. 6- Filtrar sob sucção, utilizando um funil de Büchner e lavar duas vezes com 10 ml de água gelada. 7- Secar o AAS na estufa a 50 C, pesar o produto, determinar o ponto de fusão e o rendimento da reação. H 3 C H
5 Experimento 2 Purificação do ácido acetil salicílico por recristalização 1- Introdução Grande parte das reações químicas realizadas em laboratório necessitam de uma etapa posterior para a separação e purificação adequadas do produto sintetizado. A purificação de compostos cristalinos impuros é geralmente feita por cristalização a partir de um solvente ou de misturas de solventes. Esta técnica é conhecida por recristalização, e baseia-se na diferença de solubilidade que pode existir entre um composto cristalino e as impurezas presentes no produto da reação. Um solvente apropriado para a recristalização de uma determinada substância deve preencher os seguintes requisitos: a) Deve proporcionar uma fácil dissolução da substância a altas temperaturas; b) Deve proporcionar pouca solubilidade da substância a baixas temperaturas; c) Deve ser quimicamente inerte (ou seja, não deve reagir com a substância); d) Deve possuir um ponto de ebulição relativamente baixo (para que possa ser facilmente removido da substância recristalizada); e) Deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância. resfriamento, durante o processo de recristalização, deve ser feito lentamente para que se permita a disposição das moléculas em retículos cristalinos, com formação de cristais grandes e puros. Caso se descubra que a substância é muito solúvel em um dado solvente para permitir uma recristalização satisfatória, mas é insolúvel em um outro, combinações de solventes podem ser empregadas. s pares de solventes devem ser completamente miscíveis. (exemplos: metanol e água, etanol e clorofórmio, clorofórmio e hexano, etc.). ácido acetilsalicílico é solúvel em etanol e em água quente, mas pouco solúvel em água fria. Por diferença de solubilidade em um mesmo solvente (ou em misturas de solventes), é possível purificar o ácido acetilsalicílico eficientemente através da técnica de recristalização. Parte experimental 1- Dissolver o produto bruto em um béquer de 100 ml usando 10 ml de álcool etílico 2- Aquecer em banho-maria. 3- Verter a solução alcoólica quente sobre 22 ml de água quente contida em um béquer de 100 ml. Caso haja precipitação, dissolver por aquecimento em banho-maria. 4- Deixar em repouso na geladeira. Cristais sobre a forma de agulha serão obtidos. 5- Filtrar em Büchner, lavar com 10 ml de água gelada e depois com 10 ml de álcool gelado. 6- Secar ao ar ou em estufa a 50 C. 7- Pesar e determinar o rendimento da aspirina após recristalização, comparando com o rendimento após a síntese.
6 Experimento 3 Determinação de impurezas do ácido acetilsalicílico por cromatografia de camada delgada (CCD) Cromatografia de camada delgada A Cromatografia de camada delgada (CCD) é uma técnica importante em química orgânica. CCD pode ser usada para acompanhar o curso de uma reação, verificar a pureza de uma amostra e também para identificar compostos através da comparação com padrões. Utiliza-se CCD neste experimento para verificar a pureza do composto sintetizado e também para determinar a eficiência da etapa de re-cristalização. A placa de CCD comercial é composta por uma fase estacionária que consiste de camada fina de sílica sobre uma placa de alumínio. solvente utilizado no desenvolvimento da placa é a fase móvel que sobe através da placa por ação capilar. s compostos que estão sendo analisados são carreados juntos com a fase móvel em velocidades variáveis, que dependem da força de atração pela fase estacionária e da polaridade da fase móvel. diagrama abaixo ilustra a aparência de uma placa de CCD após o desenvolvimento. Figura 1- Desenvolvimento de uma placa de CCD. Verifica-se que o analito B tem maior afinidade pelo solvente, pois migrou mais durante a corrida. Para referência calcula-se o fator de retenção (Rf) dividindo-se a distância percorrida pelo analito pela distância percorrida pela frente do solvente, a partir do ponto de aplicação da amostra. Desta forma: R f = distância percorrida pelo analito/distância percorrida pelo solvente valor do R f pode ser utilizado na identificação de compostos quando comparado com padrões. Revelação: Muitos analitos são incolores, sendo portanto necessário tratar as placas de CCD para visualização das bandas. Existem muitas técnicas, algumas específicas, outras gerais. Neste experimento, estamos utilizando uma placa de sílica que contém um composto fluorescente. Esta estratégia permite que se identifique as bandas do soluto ao incidir uma fonte de luz
7 ultravioleta sobre a placa. Devido à fluorescência, a placa brilha e a região que contém o soluto fica opaca ou, caso seja fluorescente, apresenta, em geral um brilho diferente do suporte (fase estacionária). Além disso, outro método geral corresponde à exposição do sistema a vapores de iodo. iodo adsorve sobre a maioria dos compostos orgânicos, que se tornam visíveis quando expostos a vapores de iodo possibilitando a identificação das bandas após a corrida. Para a maioria dos compostos, o iodo parece ficar ligado fisicamente ao material sem formar nenhuma ligação química. A exposição aos vapores de iodo é feita após a cromatografia e secagem da placa. Coloca-se a placa em uma câmara apropriada contendo cristais de iodo. Se possível, após exposição a placa deve ser aquecida a 50ºC. Como resultado, aparecem manchas marrom no local onde ficaram os solutos. Ao retirarmos a placa da câmara de iodo as manchas tendem a desaparecer. Portanto, esta técnica é não-destrutiva. Podemos aperfeiçoar a técnica expondo incialmente a uma grande quantidade de iodo, aguardando alguns minutos para que o excesso evapore e pulverizando a placa com uma solução de amido 1%. Como resultado, as bandas aparecem como manchas azuis na placa. Este método é aplicável para a maioria das substâncias orgânicas, particularmente para compostos com insaturações. Neste experimento vamos utilizar a CCD para analisar a síntese do ácido acetil salicílico (AAS) comparando com os padrões de ácido salicílico (AS) e um medicamento contendo AAS. Erros no desenvolvimento da CCD Existem alguns problemas operacionais associados à CCD que são demonstrados na Figura abaixo. Figura 2- Aplicação e desenvolvimento do cromatograma. ideal é que a quantidade de amostra aplicada seja suficiente para detecção e o sistema de solventes tenha uma polaridade intermediária, possibilitando a separação dos componentes da mistura (1). Esta figura apresenta algumas situações problema, como a aplicação deamostras em excesso (2); a proximidade do ponto de aplicação (3); o contato entre as amostras durante a aplicação devido a um espalhamento (4); sistema de solvente com polaridade muito alta; sistema de solvente com baixa polaridade (5); nível de solvente acima do ponto de aplicação.
8 Procedimento experimental Preparo da placa de CCD Segure as placas apenas pelas pontas, tomando o cuidado de não tocar na superfície branca com os dedos. Utilizando uma placa de 5 cm x 4 cm, que deve ser colocada sobre uma superfície limpa e seca, marque com o auxílio de um lápis e uma régua uma linha a uma distância de 1,5 cm da base da placa. Para desenhar, pressione suavemente o lápis para não danificar a camada de sílica. Na mesma linha, marque três pontos, o primeiro a cerca de 1 cm da extremidade esquerda e o segundo e o terceiro separados por cerca de 1 cm cada um. Um ponto é para aplicar o produto de síntese e os outros para um padrão de ácido salicílico e um padrão de aspirina (ácido acetilsalicílico). Identifique os pontos e inclua as iniciais do grupo no topo da placa, conforme o desenho da Figura 2. Preparo das amostras: Coloque cerca de 10 mg da amostra em um tubo de ensaio de 3 ml [ tubo1- ácido salicílico (AS); tubo 2- produto da síntese; tubo 3- padrão de ácido acetil salicílico (AAS)]. Adicione 2 ml de metanol a cada tubo de ensaio e agite até completa dissolução do sólido. Prepare a placa de CCD conforme indicado na Figura 2, colocando primeiro o ácido salicílico, o produto de síntese e o ácido acetil salicílico, conforme indicado. Desenvolva a CCD no sistema de solventes (fase móvel) até uma distância de cerca de 1 cm do topo da placa. Marque com o auxílio de um lápis a frente do solvente e deixe a placa secar ao ar. Após a corrida, examine a placa sobre luz ultra-violeta e faça um desenho do resultado. As manchas podem ser identificadas marcadas com o auxílio de um lápis, desenhando-se um círculo em torno da banda. Atenção: os solventes utilizados são todos tóxicos, portanto, deverão ser manipulados na capela. Fase movel 1 (FM 1 ): Acetona:clorofórmio Fase movel 2 (FM 2 ): tolueno:clorofórmio: ac. Acético glacial: metanol Amostra: 10 mg em 2 ml de metanol produto pode ser compararado com os padrões a partir da determinação do Rf. Faça um esquema da placa de CCD obtida, indicando os padrões e o produto de síntese e determinando os respectivos valores de Rf.
9 Experimento 4 Análise do ácido acetil salicílico por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) 1- Introdução Cromatografia é uma técnica utilizada para analisar, identificar ou separar os componentes de uma mistura. A cromatografia é definida como a separação de dois ou mais compostos diferentes devido a diferentes afinidades que causam uma distribuição entre fases, uma das quais é estacionária e a outra móvel. s componentes da mistura são adsorvidos na fase estacionária, e uma fase móvel arrasta e/ou interage continuamente com os componentes adsorvidos. Pela escolha apropriada da fase estacionária e da fase móvel, além de outras variáveis, pode-se fazer com que os componentes da mistura sejam arrastados ordenadamente. Aqueles que interagem pouco com a fase estacionária (FE) são arrastados facilmente e aqueles com maior interação ficam mais retidos. s principais fenômenos que governam a separação cromatográfica são adsorção e absorção (partição). A adsorção ocorre com FE sólidas (hoje menos utilizadas) e a partição ocorre com FE líquidas (que são imobilizadas sobre suportes sólidos). s componentes da mistura adsorvem-se com as partículas de sólido devido à interação de diversas forças intermoleculares. composto terá uma maior ou menor adsorção, dependendo das forças de interação, que variam na seguinte ordem: formação de sais > coordenação > pontes de hidrogênio > dipolo-dipolo > Van der Waals. processo de absorção (intrafacial) é governado pela partição e ocorre devido a diferença de solubilidade dos componentes na FE líquida. Dependendo da natureza das duas fases envolvidas (estacionária e móvel) tem-se diversos tipos de cromatografia: - sólido-líquido (coluna, camada fina, papel); - líquido-líquido (HPLC); - gás-líquido (CG). CRMATGRAFIA LÍQUIDA: Na cromatografia líquida a FE geralmente é um líquido imobilizado sobre um sólido inerte e a FM é um líquido ou mistura de líquidos. A separação é governada tanto por características da FE quanto da FM. Quando a FE é mais polar do que a FM temos a cromatografia de fase normal, quando a FE é apolar e a FM polar temos a cromatografia de fase reversa. Hoje, mais de 90% das aplicações da cromatografia se concentram em fase reversa, sendo a FE mais utilizada composta por sílica funcionalizada com alcanos de 8 a 18 carbonos. Uma das fases estacionárias mais utilizadas contem alcanos com 18 carbonos, sendo por isso chamada de C-18. fluxo de solvente deve ser contínuo. s diferentes componentes da mistura mover-seão com velocidades distintas dependendo de sua afinidade relativa pela FE e também pelo eluente FM. Assim, a capacidade de um determinado eluente em arrastar um composto adsorvido na coluna depende quase diretamente da afinidade do solvente pelo composto, considerando-se suas respectivas polaridades. À medida que os compostos da mistura são separados, bandas ou zonas móveis começam a ser formadas; cada banda contendo somente um composto. Por uma escolha cuidadosa das condições, praticamente qualquer mistura pode ser separada (Figura 1).
10 Introdução de uma mistura eluição Separação dos componentes Figura 1: Separação em cromatografia. A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE, ou HPLC, high performance liquid chromatography ), é um tipo de cromatografia líquida em coluna que trabalha a alta pressão e necessita de instrumentos adequados para tal: o cromatógrafo líquido. A Figura 2 apresenta um esquema com os principais constituintes de um equipamento deste tipo. Figura 2. Esquema de instrumentação típica em HPLC. No HPLC a separação cromatográfica pode ser avaliada através da obtenção de cromatogramas (Figura 3), onde cada pico representa um componente da mistura.
11 Figura 3. Esquema de um cromatograma. 2- Parte experimental - bservação e análise de cada um dos componentes de um cromatógrafo líquido. - Demonstração do equipamento. - Análise 2.1- Preparo da fase móvel (FM) Transfira para um frasco de 1L ou 500 ml, 450 ml de água purificada, com ph ajustado para 3,0 (com ácido acético glacial na concentração final de 3,5%), e 50 ml de acetonitrila. Coloque a mistura homogeneizada em ultra-som para desgaseificar. 2.2- Preparo do diluente Utilize FM como diluente. 2.3- Preparo da amostra Pese aproximadamente 10 mg de ácido acetilsalicílico comercial e transfira para balão volumétrico de 100 ml. Dissolva com uma porção do diluente e complete o volume do balão volumétrico. ( preparo desta solução somente deve ser feito no momento da análise). 2.4- Condições do equipamento Coluna cromatográfica: sílica recoberta com C-18 Comprimento de onda do detector UV/Vis: 254 nm Fase móvel: Água : Acetonitrila, 89:11, ph= 3,0, v:v Volume de injeção: 20 L Vazão de fase móvel: 1,5 ml/min
12 Condicione a coluna por no mínimo 30 minutos e faça três injeções da amostra. Confirme a identidade do pico de ácido salicílico injetando uma solução contendo metade da concentração da solução de ácido acetilsalicílico, preparando-a da mesma forma. Confirme o tempo de retenção da impureza. A solução da amostra preparada poderá ser guardada para avaliação da instabilidade. Calcule a porcentagem de ácido salicílico encontrado (impureza), utilizando a seguinte relação: % impureza = (área do pico cromatográfico de ácido salicílico / somatória de todas as áreas encontradas) x 100 Bibliografia Collins,C.H.; Braga, G.L.; Bonato, P.S.; Introdução a Métodos Cromatográficos, Editora da Unicamp. Skoog, D.A.; Leary, J.J.; Principles of Instrumental Analysis, Saunders College Publishing Apostila de Química rgânica Experimental A, Departamento de Química UFSC, 2000. Experimento 5 Caracterização do ácido acetilsalicílico por espectroscopia no infravermelho 1- Introdução espectro de infravermelho de um composto é uma fonte poderosa de informação a respeito da estrutura. Uma molécula está em constante vibração: as suas ligações distendem-se (e contraemse), e flectem-se relativamente umas as outras. Modificações nas vibrações de uma molécula resultam de absorção de radiação infravermelha. espectro de infravermelho é característico de cada composto orgânico, sendo caracterizados os picos de absorção em função dos grupos funcionais presentes na molécula, de acordo com o comprimento de onda ou a freqüência, preferencialmente expressa em número de onda (cm -1 ). espectro de infravermelho ajuda a revelar a estrutura de um composto, já que nos indica os grupos que estão presentes ou ausentes na molécula. s diversos grupos de atomos dão origem a bandas de absorção características. s grupos funcionais absorvem radiação em certas freqüências, que variam pouco de composto para composto. Por exemplo, o grupo H dos álcoois absorve fortemente em 3200-3600 cm -1 ; o grupo >C= das cetonas, a 1710 cm -1 ; o grupo -C N, a 2250 cm -1 ; o grupo CH 3, a 1450 e 1375 cm -1. A interpretação de um espectro de infravermelho não é uma tarefa fácil, pois podem ocorrer sobreposições de bandas, podem ocorrer absorções secundárias (harmônicas) ou as absorções características podem ser desviadas devido a algumas estruturas, como conjugações, tensão angular, pontes de hidrogênio. Por outro lado, se estes desvios forem conhecidos, eles podem ser úteis para reconhecer detalhes da estrutura.
13 Para moléculas orgânicas, o espectro de infravermelho pode ser dividido em três regiões: absorções entre 4000 e 1300 cm -1 são primariamente características de grupos funcionais e tipos de ligações. Aquelas entre 1300 e 900 cm -1, formam a região da impressão digital (fingerprint) e são características principalmente de interações complexas na molécula; aquelas entre 900 e 650 cm -1 são usualmente associadas com a presença de anéis benzeno na molécula. A Tabela 1 apresenta algumas freqüências vibracionais características de alguns grupos funcionais de moléculas orgânicas (Apêndice 2). 2- Procedimento Experimental A água interfere na análise por infravermelho. Portanto, antes de fazer a pastilha é importante secar o material em estufa a 100ºC por pelo menos 1 hora, especialmente o KBr. Caso o composto sintetizado tenha um ponto de fusão abaixo de 100ºC, deverá ser colocado em um dessecador com uma antecedência de 12 a 24 horas. btenha a pastilha de KBr de cada etapa de síntese, pesando de 1 a 3 mg do produto e misturando com 100 mg de KBr em um almofariz, até formar um material homogêneo e com granulometria fina. Transferir uma pequena porção do material pulverizado para o pastilhador, espalhando de modo a formar uma fina camada de sólido a ser comprimido. Levar este material para a prensa e colocar sob uma pressão, utilizando-se de 8 a 10 ton sobre a unidade de área do pastilhador por cerca de 2 min. btenha os espectros de infravermelho de cada composto e avalie a modificação do espectro do ácido salicílico após incorporação do acetato. Utilize a Tabela 1 para auxiliar na identificação dos estiramentos correspondentes aos grupos funcionais orgânicos de interesse. Juntamente com os resultados da análise por espectroscopia UV/Vis, análises cromatográficas, espectroscopia infravermelho, ponto de fusão e cálculos, apresente um laudo de acordo com o modelo (apêndice. Experimento 6 Análise de produtos naturais: extração da cafeína Materiais Chá preto Carbonato de cálcio Cloreto de metileno Tolueno Éter de petróleo Béquer Erlenmeyer Funil de separação Sistema para destilação Funil de Buchner Balões volumétricos Pipetas volumétricas Espectrômetro UV HPLC 1- Introdução Alcalóides são substâncias orgânicas nitrogenadas de caráter básico, geralmente de origem vegetal, e que provocam efeitos fisiológicos característicos nos organismos humanos. Nem todas as
14 substâncias classificadas como alcalóides obedecem rigorosamente a todos os itens desta definição; por exemplo o alcalóide da pimenta (piperina) não é básico, mas tem acentuada ação fisiológica. Do ponto de vista químico, os alcalóides não constituem um grupo homogêneo de substâncias. Quase todos, porém, apresentam estrutura química derivada de um composto heterociclo. Uma classificação química de alcalóides baseia-se na estrutura deste heterociclo: alcalóides da piridina (ex.: nicotina) da xantina (ex.: cafeína), da quinolina, do pirrol, do indol, da piperidina, etc. Certas famílias vegetais são particularmente ricas em alcalóides, por exemplo, as rubiáceas (café) e as solanáceas (fumo). A cafeína (1,3,7-trimetilxantina, 1) pertence à família dos alcalóides xantínicos (Figura 1). R 2 R N N 1 Cafeína: R = R 1 = R 2 = CH 3 2 Xantina: R = R 1 = R 2 = H N N 3 Teofilina: R = R 1 = CH 3 ; R 2 = H 4 Teobromina: R = H; R 1 = R 2 = CH 3 R 1 Figura 1: Alguns exemplos de alcalóides xantínicos. A cafeína foi isolada do café por Runge em 1820 e do chá preto por udry em 1827. Ela é encontrada ainda no guaraná, erva-mate e em outros vegetais, e é responsável pelo efeito estimulante de bebidas como chá e café e de refrigerantes como Coca-Cola e Pepsi-Cola. É também um dos princípios ativos de bebidas ditas energéticas (Red Bull, Power Flash, etc.). A cafeína provoca um efeito pronunciado no sistema nervoso central (SNC), mas nem todos os derivados xantínicos são efetivos como estimulantes do SNC. A teobromina (4, Figura 1), uma xantina encontrada no cacau, possui pouco efeito no SNC, porém é um forte diurético e é utilizada em medicamentos para tratar pacientes com problemas de retenção de água. A teofilina (3), encontrada no chá junto com a cafeína, também tem pouca ação no SNC, mas é um forte estimulante do miocárdio, relaxando a artéria coronária, que fornece sangue ao coração. Teofilina, também chamada de aminofilina, é frequentemente usada no tratamento de pacientes que tiveram parada cardíaca. É também um diurético mais potente que a teobromina. Sendo um vasodilatador, é geralmente empregada no tratamento de dores de cabeça causadas por hipertensão e asma. A cafeína é relativamente tóxica, (LD 50 = 75 mg/kg), mas para se obter uma dose letal de cafeína, o indivíduo deveria ingerir dezenas de quilos de café em um curto período de tempo. Na Tabela 1 são apresentadas as quantidades médias de cafeína encontradas em algumas bebidas e alimentos. Devido aos efeitos provocados pela cafeína no SNC, algumas pessoas preferem usar café descafeinado. A descafeinação reduz o conteúdo de cafeína do café para aproximadamente 0,03-1,2% Tabela 1: Porcentagem em massa de cafeína presente em bebidas e alimentos. BEBIDA/ALIMENT % EM MASSA DE CAFEÍNA Café moído 0,64-0,88 Café instantâneo 0,42-0,56 Chá 0,18-0,53 Chocolate 0,71 Coca-cola 0,12
15 2- Extração No experimento será utilizado chá preto e água quente contendo carbonato de cálcio. Por sua vez, a cafeína será extraída desta fase aquosa com diclorometano. Com a evaporação do solvente obtém-se a cafeína impura. A purificação da cafeína obtida será feita através da técnica de recristalização, utilizando tolueno e éter de petróleo como solventes. Alcalóides são aminas, e portanto formam sais solúveis em água, quando tratados com ácidos. A cafeína encontrada nas plantas apresenta-se na forma livre ou combinada com taninos fracamente ácidos. A cafeína é solúvel em água, então pode ser extraída de grãos de café ou das folhas de chá com água quente. Junto com a cafeína, outros inúmeros compostos orgânicos são extraídos, e a mistura destes compostos é que dá o aroma característico ao chá e ao café. Entretanto, a presença desta mistura de compostos interfere na etapa de extração da cafeína com um solvente orgânico, provocando a formação de uma emulsão difícil de ser tratada. Para minimizar este problema utiliza-se uma solução aquosa de carbonato de cálcio. meio básico promove a hidrólise do sal de cafeínatanino, aumentando assim o rendimento de cafeína extraída. 3- Procedimento Experimental Em um erlenmeyer de 250 ml coloque 15,0 g de chá preto, 150 ml de água e 7,0 g de carbonato de cálcio. Ferva a mistura com agitação ocasional por 20 minutos, filtre a mistura quente em um funil de Büchner e esfrie o filtrado a 10-15 C. Transfira o filtrado para um funil de separação e extraia a cafeína com 4 porções de 20 ml de cloreto de metileno (extração múltipla com agitação suave para evitar a formação de emulsão). Destile o solvente com um aparelho de destilação simples até que se obtenha um volume de 5-7 ml no balão. Transfira então o extrato concentrado para um béquer e evapore o restante do solvente em banho de vapor até a secura. Pese o resíduo esverdeado de cafeína bruta e calcule a percentagem de alcalóide no chá. resíduo pode ser recristalizado, dissolvendo-o em 5 ml de tolueno a quente e adicionando algumas gotas de éter de petróleo (p. e. 60-80 C) até formar o precipitado. Filtre á vácuo e recolha o sólido. Calcular o rendimento do produto extraído e proceder com a análise espectroscópica. Experimento 7 Análise da cafeína utilizando Espectroscopia UV/Vis 1- Procedimento experimental btenha primeiramente uma curva analítica, preparando as seguintes soluções: 1- Solução estoque: pese 10 mg de cafeína (que estará sendo considerada padrão) em um balão de 10,00 ml e dissolva com água. 2- Prepare 5 soluções de concentrações diferentes a partir de diluições da solução estoque, considerando a faixa de 0,1 a 0,6 mg/ml 3- Faça a leitura, por espectrofotometria de absorção UV/Vis, das cinco soluções. 4- Trace um gráfico de absorbância x concentração 5- btenha a equação da reta (regressão linear).
16 Após obtida a curva analítica, prepare a solução da cafeína em análise: 1- Pese 30 mg da cafeína obtida por extração do chá e dissolva em balão volumétrico de 100,00 ml; utilizando água como solvente. 2- btenha o resultado de absorbância desta solução 3- Calcule a concentração real da solução em análise, utilizando a regressão linear 4- Calcule a porcentagem de pureza considerando a concentração real obtida e a teórica (massa de cafeína pesada) Experimento 8 Análise da cafeína por cromatografia líquida de alta especificidade (CLAE) Procedimento experimental Fase móvel = 69:28:3, Água:Metanol:Ácido acético, v/v/v Coluna C-18 Vazão= 2,0 ml/min Solução diluente: fase móvel ou metanol:ácido acético 95:5, v/v Injete 10 L de uma solução de amostra de 10 mg em 10 ml de solução diluente e verifique a pureza da amostra. Verifique a presença de picos secundários obtidos no cromatograma da cafeína (presença de impurezas). Experimento 9 Síntese da benzocaína em etapas Neste experimento será preparada a benzocaína (1), a partir da esterificação do ácido p- aminobenzóico (PABA, 2) com etanol através de catálise em meio ácido. Embora o PABA seja disponível comercialmente, ele pode ser eficientemente preparado no laboratório. PABA será preparado através de uma seqüência de três reações, sendo a primeira delas uma acetilação da p-toluidina (3) pelo anidrido acético, fornecendo a N-acetil-p-toluidina 4. A acetilação do amino grupo em 3 tem a função de protegê-lo durante a segunda etapa de síntese - a oxidação do grupamento metila pelo permanganato de potássio, formando o ácido p-acetamidobenzóico 5. Se a oxidação do grupo metila fosse executada sem a proteção do grupo amino, este também seria oxidado. grupo acetil em 5 será removido através de tratamento com ácido clorídrico diluído, gerando o PABA como um sólido cristalino.
17 H 2 N CH 3 CH 3 Ac 2 KMn 4 HCI CH 3 N CH 3 N 3 H 4 H 5 H H 2 N CH 2 CH 3 EtH H 2 S 4 H 2 N 1 2 PABA H HCI Figura 1. Etapas de síntese necessárias para obtenção da benzocaína a partir da p-toluidina. 1- Introdução A benzocaína (4-aminobenzoato de etila) pertence a uma classe de compostos que possuem propriedades anestésicas. Dentre eles podemos citar alguns como: cocaína, procaína, lidocaína e tetracaína. Esses compostos possuem certas características em comum: os que possuem atividade farmacológica contêm em uma das extremidades da cadeia da molécula um grupo aromático, e na outra um grupo amino secundário ou terciário. A benzocaína, em particular, é utilizada como um dos ingredientes na preparação de loções e pomadas, no tratamento de queimaduras solares. Um reagente de partida adequado para a preparação da benzocaína é o ácido p-aminobenzóico (PABA). PABA é muito importante nos processos biológicos, e é considerado uma vitamina para microrganismos. Bactérias utilizam PABA na produção do ácido fólico, que por sua vez é necessário na síntese de ácidos nucléicos, os quais participam no crescimento e reprodução de células bacterianas. Por outro lado, o ácido fólico é uma vitamina essencial para os animais, pois a célula animal não consegue sintetizá-lo e assim esse deve fazer parte da sua dieta. Para obter o ácido p-aminobenzóico serão realizadas 3 etapas de síntese conforme indicado na Figura 1. Inicialmente será feita a proteção da p-toluidina por acilação do amino grupo. Esta etapa será seguida de uma reação de oxidação para se obter na outra extremidade da molécula um ácido carboxílico. Posteriormente, o grupo protetor será removido por refluxo em ácido clorídrico. 1. Proteção do grupo funcional amina por uma reação de acilação : Síntese da... CH 3 CH 3 NH 2 + CH 3 CH 3 C C NH +? C CH 3 Materiais e reagentes
18 HCl Carvão ativo Acetato de sódio triidratado Anidrido acético Sulfato de magnésio hidratado Permanganato de potássio Etanol Ácido sulfúrico Hidróxido de amônio Ácido acético glacial Carbonato de sódio Éter etílico Sulfato de sódio anidro Celite Erlenmeyers Funil Papel de filtração Chapa de aquecimento Funil de Buchner Banho de gelo Béquer Banho Maria Estufa Papel indicador Bastão de vidro Balão de fundo redondo Condensador de refluxo Manta de aquecimento Funil de separação KBr Prensa Espectrômetro de Infravermelho Sistema para CCD Sistema de cromatografia líquida Analisador térmico Experimento 10- Procedimento experimental para a síntese de N-acetil-p-toluidina Coloque 5,0 gramas de p-toluidina em um erlenmeyer de 500 ml, adicione 100 ml de H 2 destilada e ~ 4 ml de HCl concentrado. Se necessário, aqueça a mistura em banho-maria com agitação manual até que se obtenha uma solução. Caso a solução apresente coloração escura, adicione ~ 0,4 g de carvão ativo, agite manualmente por vários minutos e filtre por gravidade. Use papel filtro pregueado para esta filtração. Prepare uma solução de 6,5 g de acetato de sódio triidratado em 10 ml de H 2. Se necessário aqueça a mistura até que todo o sólido seja dissolvido. bserve o ph com papel indicador Aqueça à 50 C a solução contendo p-toluidina previamente preparada e adicione 5 ml de anidrido acético, agite rapidamente e adicione imediatamente a solução aquosa de acetato de sódio. Esfrie a mistura em banho de gelo. Um sólido branco deve aparecer nesse estágio. Filtre a mistura sob vácuo utilizando um sistema de filtração com funil de Büchner, lave os cristais com três porções de H 2 gelada e deixe secar sob vácuo. Reserve uma porção para análise de IV e recolha o restante para prosseguir com a síntese da benzocaina. btenha o rendimento deste intermediário e prossiga com a síntese. Questões: 1) Por que foi adicionado HCl em uma primeira etapa? 2) Por que foi preparada uma solução de acetato de sódio?
19 Experimento 11 Síntese de ácido para-acetamidobenzóico Nesta próxima etapa da síntese da benzocaína será feita a oxidação do grupamento CH 3 à ácido carboxílico utilizando uma pasta (suspensão) de permanganato de potássio a ser adicionada aos poucos sobre a suspensão de N-acetil-p-toluidina. Questões: 1) Por que a oxidação está sendo preparada apenas após a proteção do amino grupo? 2) Qual intermediário (parcialmente oxidado) pode se formar resultando em um contaminante? 3) Por que devemos adicionar o KMn 4 em etapas? 1- Procedimento experimental Coloque o composto previamente preparado, N-acetil-p-toluidina, em um Erlenmeyer de 250 ml junto com ~ 8,0 gramas de MgS 4 hidratado e 125 ml de H 2. Prepare uma suspensão de 6g de KMn 4 em uma pequena quantidade de H 2 (~ 10 ml, ou o suficiente para formar uma pasta). Aqueça a mistura de N-acetil-p-toluidina em banho-maria e adicione a suspensão de permanganato em pequenas porções (~ 1mL cada). Mantenha a mistura reacional em banho-maria por 25 minutos (é necessário que o Erlenmeyer esteja bem imerso no banho). A cada intervalo de 2 a 3 minutos agite a mistura manualmente. Neste intervalo, prepare um funil de Büchner com papel de filtro e uma suspensão de celite 15 g em 100 ml de água. Lave a suspensão com água e descarte a água recolhida no frasco de Kitasato. Filtre a solução quente de ácido para-acetamido benzóico formado durante a oxidação sob vácuo, através de uma camada de celite (5 cm) usando o funil de Büchner. Lave o precipitado (Mn 2 ) com pequenas porções de H 2 quente. Caso o filtrado apresente coloração púrpura (o que indica presença de KMn 4 em excesso), adicione 2,5 ml de etanol e aqueça a solução em banho-maria por ~ 10 minutos. Filtre novamente a solução quente (por gravidade) em papel filtro pregueado. Esfrie o filtrado que contém ácido para-acetamido benzóico formado durante a oxidação e acidifique-o com uma solução de H 2 S 4 20% para que fique insolúvel em água. Separe por filtração à vácuo o sólido branco formado e seque-o na estufa. Recolha o restante, guardando o produto em um frasco apropriado devidamente identificado com o nome do produto, nome da equipe e a turma. Uma pequena quantidade será utilizada para obtenção da pastilha de KBr (análise por IV e HPLC).
20 1- Procedimento experimental Experimento 12 Síntese do ácido para-amino benzóico Em um balão de fundo redondo, coloque o ácido p-acetamidobenzóico preparado na etapa anterior (~ 1 g), e adicione 10 ml de ácido clorídrico 6 mol L -1, ou seja, para cada 1 g de ácido p- acetamidobenzóico, adicione 10 ml da solução diluída de HCl e algumas pedras de ebulição. Adapte um condensador de refluxo e aqueça a mistura (use manta de aquecimento), de tal forma que o refluxo seja brando por 15 minutos. Esfrie a solução resultante a temperatura ambiente, transfira-a para um erlenmeyer de 250 ml lavando com água gelada (aproximadamente 5 ml). Neutralize com hidróxido de amônia concentrado (use a capela) até ph 7,0, no máximo 8,0 (use papel indicador de ph). Leve a mistura ao ponto isoelétrico do ácido p-amino-benzóico, ph 3,8-4,0, adicionando ácido acético glacial (0,5 a 1,0 ml), ou seja, adicione 10 a 15 gotas e meça o ph. Resfrie a solução em banho de gelo e inicie a cristalização. Se necessário arranhe a parede lateral interna do frasco com um bastão de vidro e/ou adicione uma semente (o próprio ácido p-amino-benzóico) para iniciar a cristalização. Filtre os cristais a vácuo e seque-os deixando sob o mesmo sistema de vácuo. Guarde o produto em um frasco apropriado identificando com o nome do produto, nome da equipe e a turma. Uma pequena quantidade será utilizada para obtenção da pastilha de KBr (análise por IV), análise por HPLC e espectroscopia ultra-violeta visível. restante será utilizado na próxima etapa de síntese. Experimento 13 Síntese da benzocaína 1- Procedimento experimental Coloque 0,5 g de ácido p-aminobenzóico em um balão de fundo redondo de 250 ml, adicione 10 ml de etanol 95% e agite suavemente até que a maioria do ácido se dissolva (nem todo sólido se dissolverá). Esfrie a mistura em um banho de gelo e lentamente adicione 1,0 ml de H 2 S 4 concentrado. Uma grande quantidade de precipitado se formará. Conecte um condensador de refluxo ao balão e aqueça a mistura, permitindo que esta refluxe brandamente por um período de 20 minutos. Durante esta operação agite o balão manualmente em intervalos de 5 min durante o refluxo. Decorridos os 15 min de refluxo, remova o aquecimento, mantenha o condensador e deixe a mistura reacional esfriando sobre uma tela de amianto por um período de 5 minutos. Para auxiliar no resfriamento, pode ser colocada uma bacia com água fria abaixo do balão. Quando o balão estiver frio, transfira a solução para um béquer de 250 ml e adicione gradativamente uma solução aquosa de Na 2 C 3 10% (será necessário cerca de 15 ml) para neutralizar a mistura (até ph ~ 7,0). Durante a adição, a evolução de C 2 será perceptível até a proximidade do ponto de neutralização. Quando essa evolução cessar, meça o ph da solução e se necessário eleve o ph até a faixa de 9 9,5 adicionando um pouco mais da solução de Na 2 C 3. Adicione 20 a 30 ml de éter etílico ao béquer e agite a mistura com um bastão de vidro para dissolver tanto quanto possível do sólido (benzocaína) formado. Mesmo que reste material não tenha dissolvido, transfira tudo para um funil de separação (125 ml) e lave o béquer com mais 2 porções de 3 ml de éter etílico para se certificar que toda a benzocaína formada foi transferida para o funil de separação. CUIDAD, o éter tem pressão de vapor alta (ponto de ebulição 35ºC). Com cuidado, inverta o funil
21 certificando-se de que a tampa está bem fechada e libere o ar, abrindo a torneira. Agite suavemente o funil de 3 a 4 vezes, sempre liberando o ar para diminuir a pressão. Deixe a mistura decantar e formar duas fases. Descarte a fase aquosa e guarde a fase orgânica. Deixe a fase orgânica secar em sulfato de sódio (adicione cerca de duas espátulas de Na 2 S 4 ), ou filtre esta mesma fase orgânica em um funil com algodão e sulfato de sódio. Filtre a solução por gravidade para um frasco de Erlenmeyer para remover o reagente dessecante. Remova o éter e o etanol por evaporação em banho maria na capela até que todo o éter seja evaporado. Nesta etapa, devemos obter cerca de 5 a 8 ml de material (provavelmente em duas fases). Parte deste volume corresponde a reagente (etanol) não esterificado e o resto, um óleo amarelado, correspondendo ao produto (éster). Adicione aproximadamente 3 ml de etanol 95% e aqueça a mistura em uma placa até que todo o óleo se dissolva. Adicione, com um conta-gotas, pequenas porções de água gelada à solução alcoólica até a solução ficar turva e então resfrie a mistura agitando vigorosamente em um banho de gelo. Pese o papel de filtro e colete a benzocaína sólida por filtração a vácuo (utilize um funil de Büchner). Seque o sólido à temperatura ambiente, pese e calcule o rendimento e determine o seu ponto de fusão. ponto de fusão da benzocaina é 92ºC. Guarde o produto em um frasco apropriado identificando com o nome do produto, nome da equipe e a turma. Uma pequena quantidade será utilizada para obtenção da pastilha de KBr (análise por IV). Experimento 14 Caracterização por espectrometria no infravermelho Procedimento experimental btenha a pastilha de KBr de cada etapa de síntese (da 1 a 4), lembrando de secar em estufa, previamente, tanto o KBr quanto os compostos a serem analisados. btenha os espectros de infravermelho de cada composto e avalie a introdução dos grupos funcionais que ocorreram nas 4 etapas de síntese. Utilize a Tabela 1 para auxiliar na identificação dos estiramentos correspondentes aos grupos funcionais orgânicos de interesse. Materiais Experimento 15 Preparo e análise de biodiesel a partir de óleo de soja Óleo de soja Metanol Hidróxido de potássio Cloreto de sódio Carbonato de potássio Sulfato de sódio Estante 04 Tubos de ensaio (10 ml) Béquer Funil pequeno (2) Papel de filtro (2) Vials pra Cromatografia Gasosa Banho maria (45 ºC) Suporte e argola para filtração Centrífuga para tubos de ensaio Espectrômetro UV/Vis Cromatógrafo a gás
22 1- Introdução Nos últimos anos tem aumentado a preocupação sobre o esgotamento das reservas mundiais de petróleo. Inúmeras pesquisas têm sido feitas na busca de alternativas para os produtos oriundos da indústria petroquímica. A oleoquímica apresenta-se como uma alternativa economicamente viável, tendo como vantagem, em relação aos produtos petroquímicos, o fato de suas matérias primas serem renováveis. A utilização do biodiesel, combustível renovável, obtido a partir de óleos vegetais e dos álcoois metílico e etílico (álcool da cana) deverá ser regulamentada em breve pela Agência Nacional do Petróleo para o teste em frotas cativas. A mistura constituída de 5% de biodiesel e de 95% de petrodiesel é denominada B5 e deverá trazer uma série de vantagens para a economia do país, reduzindo as importações de petrodiesel em 33%. Adicionalmente, o bidiesel apresenta a vantagem de não conter poluentes como enxofre, além de seu processo de obtenção ser menos poluente que o de obtenção do diesel. biodiesel nada mais é que uma mistura de ésteres metílicos (ou etílicos) obtidos da transesterificação de óleos vegetais, exemplificada abaixo. CH 3 C (CH 2 ) 17 CH 3 estearato de metila CH 2 CH CH 2 C C C (CH 2 ) 17 CH 3 (CH 2 ) 7 CH (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 7 CH 3 + 3 CH 3 H CHCH 2 CH CH(CH 2 ) 4 CH 3 CH 3 catalisador CH 3 C C (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 7 CH 3 oleato de metila (CH 2 ) 7 CH CHCH 2 CH CH(CH 2 ) 4 CH 3 linoelato de metila CH 2 H CHH CH 2 H glicerol Figura: Transesterificação de óleos vegetais. biodiesel na sua forma de ésteres metílicos já é utilizado em larga escala em vários países da Comunidade Econômica Európeia e nos Estados Unidos, os quais tem políticas agressivas de incentivo à utilização de combustíveis renováveis devido a implicações ambientais, econômicas e políticas, diminuindo a dependência dos países produtores de petróleo. processo da obtenção dos ésteres metílicos emprega, além do óleo vegetal (soja, canola ou outros), o metanol como uma das matérias primas. metanol, também chamado de álcool metílico é um álcool obtido de fontes fosseis não renováveis (via gás de síntese, obtido a partir do gás metano ou gás natural), embora em quantidades menores possa ser obtido por destilação seca da madeira. Apesar do metanol ser tóxico, causando cegueira ou até a morte quando inalado ou ingerido, além de queimar sem chama visível, ele não transfere nenhuma dessas características ao biodiesel final que é considerado um produto ecologicamente correto. Esse conceito atribuído aos ésteres metílicos baseia-se em que a matéria prima principal, utilizada para a sua obtenção (óleos vegetais) provêm de fontes renováveis, também na sua baixa toxicidade e na diminuição da produção de agentes poluentes em relação ao petrodiesel, quando utilizado (queimado) em motores ciclo Diesel.( http://www.dabdoublabs.com.br/artigo_agencia_multi.htm). Desde o ponto de vista estratégico para o país em termos de economia e avanço tecnológico, pesquisadores da Universidade de São Paulo, através do Projeto Biodiesel Brasil e consoantes com a visão do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) que atualmente coordena o Programa Nacional PRBIDIESEL, propõem uma brilhante alternativa que é o uso do Biodiesel na sua forma de ésteres
23 etílicos. Nos Estados Unidos, intensos estudos sobre a obtenção, utilização, propriedades, emissão de gases, etc, comprovaram as vantagens dos ésteres etílicos, fato que levou à sua aprovação por parte dos órgãos governamentais pertinentes de forma semelhante aos ésteres metílicos. Por outro lado, o emprego do etanol (álcool da cana) que resulta nos esteres etílicos, ao invés do metanol que resulta na formação dos ésteres metílicos, não foi aplicada em larga escala na Europa até o presente por diversos motivos, que vão desde a menor disponibilidade do etanol nesse continente até a falta de domínio completo do processo de produção, por parte das industrias instaladas, uma vez que existem sérias diferenças nos processos de obtenção e purificação dos ésteres metílicos e etílicos. Porém, o Brasil através de pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de São Paulo Campus de Ribeirão Preto, tem conseguido dominar completamente esse processo, tornando-o técnica e economicamente viável. As dificuldades anteriores observadas na separação de fases e na purificação foram completamente superadas, o processo foi simplificado e os ésteres etílicos foram extraídos com rendimentos químicos equivalentes àqueles obtidos na rota metílica. A novidade apresentada pelos pesquisadores da Universidade de São Paulo não se limita ao completo domínio na obtenção do Biodiesel, mas também à purificação da glicerina e de um fertilizante obtido como subproduto do processo. Além disso, a tecnologia por eles desenvolvida é de grande versatilidade, possibilitando a produção contínua e empregando nas mesmas instalações industriais o metanol ou o etanol de forma indiferente, assim como uma variada gama de óleos vegetais (soja, girassol, canola, babaçu e milho) ou gorduras animais, fato que será importante na implantação do Biodiesel de acordo com as características específicas de diversas regiões do país. 2- Procedimento Experimental Em um tubo de ensaio adicionar 3 ml de óleo de soja (verificar o peso), 0,75 ml de metanol e 25 mg de KH (pode ser adicionado através de uma solução em metanol). Aquecer a 45 o C por 30 min, agitando periodicamente. Após este tempo, esperar pela separação de fases, identificando em que consiste cada uma. Em seguida, retirar a fase do óleo transesterificado e lavar 1 x com 1 ml de NaCl 10% para quebrar a emulsão, seguido de centrifugação 2.000 rpm (2min), lavar 1 x com 1 ml K 2 C 3 10% e centrifugar 2.000 rpm (2min) e 1 x com 1 ml de H 2, centrifugar novamente. Transferir o óleo para um novo tubo de ensaio filtrando sobre sulfato de sódio (pode ser uma pipeta Pasteur contendo algodão no fundo e uma camada de sulfato de sódio). Paralelamente, preparar um padrão para cromatografia gasosa utilizando ácido oléico, metanol e KH nas mesmas proporções, ou seja, 3 ml de ácido oléico, ~ 1 ml de metanol e 25 mg de KH, aquecendo a mistura a 45 C por 30 min. 3- Caracterização por CG Preparar solução padrão de oleato de metila contendo 30 mg de oleato em 1 ml de metanol. Preparar solução reacional contendo 30 mg de amostra em 1 ml de metanol. Injetar em cromatógrafo gasoso nas seguintes condições: Temperatura de detector e injetor = 270 o C Coluna: Pcab = 15 psi, temperatura inicial 50 C e temperatura final 175 º C. Bibliografia: http://www.dabdoub-labs.com.br/artigo_agencia_multi.htm www.ivig.coppe.ufrj.br/doc/biodiesel.pdf Knothe,G. J. Am. il Chem. Soc. 77 (2000) 489-493. Rinaldi, R.; Garcia, C.; Marciniuk, L.L.; Adriana Vitorino Rossi, A.V.; e Ulf Schuchardt, U. Quim. Nova, 30 (2007) 1374-1380.