Preparação da Acetanilida Carla Cristina Perez Profº José Eduardo
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
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.
Farmacologia A acetanilida é metabolizada no organismo a paracetamol (acetaminofen). Toxicidade: produz metaemoglobinemia e anemia hemolítica; hepatoxicidade.
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.
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.
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.
Mecanismo da reação
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).
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.
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).
Hidrólise ácida: HN O C CH 3 H + HN O + C H CH 3 H 2 O HN OH C + OH 2 CH 3 + - 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
Hidrólise básica
Técnicas Utilizadas Filtração à vácuo Agitação Magnética Lavagem de precipitado Secagem de precipitados Medição de ponto de fusão
Características das substâncias envolvidas na reação: 6 184
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
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.
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 102.09g 137.17g m =15.5g m = 18.3g m =? V = 16.944mL d = 1.080 g/ml 1mol 60.05g Cálculo do reagente limitante 93.13 ------ 102.09 15.50 ------ X X = 16.99 g 1.3g de excesso Massa de acetanilida: 93.13 ------- 135.17 15.50 ------- Y Y = 22.49 g (para 100% de rendimento)
Bibliografia ALLINGER N. L., et al., Química Orgânica, 2ª edição, Editora Guanabara, Rio e Janeiro, 1978, pág. 856. GOODMAN AND GILMANS, The Pharmacological Basis of Therapeutics, eighth edition, volume 1,Mac Graw Hill, 1991, pág. 656-659. 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. 122-124. PAVIA D. L., LAMPMAN G. M., KRIZ G. S., Introduction to Organic Laboratory Techniques a Contemporary Approach, 3º edition, Harcourt Brace College Publishers, pág 37-40 e 505-540. SOLOMONS, G. T. W., FRYHLE, C. B., Química Orgânica, Sétima edição, vol 1 e 2. THE MERCK INDEX. http:labjeduardo.iq.unesp.br http://www.unesp.br/proex/repositorio/proema/gere/guia_de_ne utralizacao_quimicos.htm http://www.forp.usp.br/restauradora/ter a.htm#analgésicos qmc.ufsc.br/orgânica/exp7/paracetamol.html
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.
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.
Filtração à vácuo
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
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
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.
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.
Agitação Magnética Emprega-se um campo rotativo de força magnética para induzir velocidade variável a ação de agitação dentro de recipientes abertos e fechados