Obtenção de Corantes

Introdução

A cor fascinou o homem desde a origem da civilização desempenhando hoje um papel extremamente importante dado o seu vasto campo de aplicação não só para fins puramente funcionais, mas também estéticos. A compreensão dos fenômenos que lhe estão associados, constituiu um mistério durante milhares de anos, que graças ao progresso científico, se encontra hoje ao nosso alcance. Os corantes são compostos que podem ser usados para dar cor a uma grande variedade de materiais tais como , tecidos, curtumes, penas, cabelo e alimentos, mantendo um grau de permanência razoável. Até o século XIX, a maioria das matérias corantes eram obtidas a partir de fontes naturais , com especial relevo para os corantes vegetais e apresentavam sérias limitações devido à falta de brilho, fraca fixação e escassas graduações de cor. A era dos corantes naturais terminou em 1856, quando Perkin obteve, acidentalmente, o primeiro corante sintético – mauveínamauveína- marcando o início da produção de novas matérias - primas  primas com repercussões repercussões na prática do tingimento. Esses corantes sintéticos são obtidos através da reação de diazotação. Corantes azo constituem a classe mais importante de substâncias que promovem cor. A versatilidade desta classe deve-se grandemente grandemente à facilidade com que os compostos azo podem ser  sintetizados, e de fato quase todas as aminas aromáticas diazotizadas podem ser acopladas com qualquer sistema nucleofílico insaturado para fornecer o produto azo colorido. Se o composto resultante contiver uma amina primária, esta também pode ser diazotizada e acoplada, fornecendo um sistema de maior conjugação. Estendendo a conjugação, ou adicionando sistemas cíclicos maiores ou diferentes grupos doadores de elétrons, uma larga faixa espectral de cores pode ser  obtida, com quase qualquer propriedade física ou química desejável. Reação de Diazotação

A reação mais mais importante das aminas, aminas, com o ácido ácido nitroso, é a reação de de arilaminas (aminas (aminas aromáticas) primária tendo grande relevância em sínteses, graças à variedade das reações dos sais de diazônio . Sais de diazônio aromáticos, também são chamados de sais de arenodiazônio. A diazotação de uma amina aromática primária ocorre através de uma série de etapas, pelo tratamento dessa amina, dissolvida ou em suspensão numa solução aquosa arrefecida de um ácido mineral com nitrito de sódio , adicionando-se outro reagente a mistura (CuCl, CuBr, KI etc.) à mistura, aquecendo-a brandamente. brandamente. Como os sais de diazônio se decompõem lentamente, mesmo às temperaturas dos banhos banhos de gelo gelo e, sendo muitos sais de diazônio perigosos perigosos explosivos explosivos em fase sólida, essas soluções são utilizadas imediatamente imediatamente após a preparação sem que se tente isolar os sais de diazônio. Os corantes azo constituem a classe mais importante de substâncias que promovem cor.Os corantes são solúveis no meio em que vão ser utilizados, já o pigmento é geralmente insolúvel(partícula sólida colorida). Dentre os azocompostos (-N=N-), existem os alifáticos, que quando aquecidos  podem formar iniciadores de polímeros, e os aromáticos, que são os azocorantes,estáveis, azocorantes,estáveis, como o alaranjado de metila e o vermelho de monolite. O primeiro uso dos sais de diazônio foi o de produzir telas tecidos com coloração resistente a água, mediante a imersão da tela em uma solução aquosa do sal de diazônio após haver sido em uma

solução do componente de acoplamento, no que seria uma aplicação prática da reação de acoplamento diazóico. Os sais de diazônio são sensíveis à luz e se decompõe sob luz violeta ou na proximidade de UV. Esta propriedade conduz a seu uso na copia ou reprodução de documentos. Neste processo, o papel ou película de plástico eram recobertos com um sal de diazônio. Após serem expostos à luz em contato direto com o documento original (translúcido), nas zonas não expostas ao sal de diazônio residual se convertia em um corante azóico mediante uma solução aquosa do componente de acoplamento. Um processo mais comum usava um papel recoberto com o sal de diazônio, o componente de acoplamento e um ácido para inibir a reação; após a exposição à luz, a imagem se revelava empregando o vapor de uma miistura de água com amoníaco, o que forçava o acomplamento.

 Nuceófilos vão substituir o grupo diazônio se o sal cuproso apropriado for adicionado à solução que contém o sal de arenodiazônio. A reação de um sal de arenodiazônio com um sal cuproso é conhecida como reação de Sandmeyer.

Objetivo

O objetivo deste experimento é a preparação do vermelho monolite a partir da reação dediazotação da p-nitro-anilina, seguido da adição do beta-naftol. Materiais e Reagentes

-Bécher  -Kitassato -Bomba de vácuo -Funil de Büchner  -Banho maria -Água destilada -Ácido clorídrico -Nitrito de sódio -Beta-naftol -p-nitroanilina

Procedimento

1. Preparação do cloreto de p-nitro-benzeno-diazônico. Em um becher de 250 ml colocou-se 1,75g de p-nitro anilina que foi preparada anteriormente, 3,8 ml de água e 4,4 ml de Hcl concentrado. Aqueceu-se até a dissolução de todo o material. Resfriouse a mistura até a temperatura ambiente e adicionou-se 10g de gelo picado, mergulhando o becher  em banho de gelo + sal. Em seguida, adicionou-se solução de 0,9g de NaNO2 em 2 ml de água, lentamente e com agitação, mantendo-se o banho de gelo e sal.

Terminou-se a etapa de diazotação, filtrou-se a mistura resultante em papel de filtro pregueado e recebeu-se a solução com água gelada.

Reação de Confirmação

Em um tubo de ensaio que contia 2 ml de solução alcoólica de KOH adicionou-se cristais do corante. O aparecimento de uma coloração violeta intensa confirma-se a presença do produto. Discussão

Os corantes, no caso o vermelho de metila, são solúveis no meio em que vão ser utilizados. Por isso o rendimento está abaixo do esperado, devido a uma filtração não eficiente e o vermelho de metila ser um pouco solúvel em água. Resultado

Após filtração, o produto obtido foi um sólido vermelho, como pode ser visto pela figura abaixo.

A reação de confirmação apresentou o resultado esperado com o aparecimento de coloração violeta quando os cristais do corante reagiram com o KOH, como pode ser visto pela figura abaixo.

Cálculo do Rendimento

 p-nitroanilina

1(p-nitro-fenil-azo)-2-naftol

138,12g\mol-------------------293,276g\mol 1,75g -----------------------x X=3,71g------------100% 2,08g-----------y Y=56,06%

Conclusão

Podemos concluir com o experimento descrito acima que o objetivo da prática foi alcançado com sucesso. Apesar do baixo rendimento, a qualidade do produto e a coloração vermelho de metila foram satisfatórias.

Blibliografia 

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http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/azocorante/azocorante.php( acessado em 29\01\2013) SOLOMONS, T. W. G.: Fryhle, C. Química Orgânica  – Vol. 2  – 7ª e 8ª Edição

http://infinito-e-diverso-els.blogspot.com.br/2011/05/azocorantes-sintese.html(acessado em 20\01\2013

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http://alkimia.tripod.com/corantes.htm(acessado em 29\01\2013)



http://www.spq.pt/boletim/docs/BoletimSPQ_089_075_11.pdf(acessado em 2013)

Anexo

Tabela com constantes físicas Reagentes e Produtos

P.F

P.E

Densidade (g/ml)

Beta-naftol

257

288

1,0989

 Nitrito de sódio

271

-------

2,17

Ácido clorídrico  pnitroacetanilida

-114

48

1,18

216

-------

1,08

Aspecto físico Solubilidade Sólido

EtOH, clorof.,éter  Pó cristalino Água

Líquido incolor  ---------

EtOH,éter  dimetílico -----

Universidade Federal do Rio de Janeiro Graduação em Farmácia Alunas: Ana Carolina Nobre e Ana Caroline N. Pimentel Disciplina: Química Orgânica Experimental II

Obtenção de Corantes

Macaé 2013