Relatório Acetanilida

1 INTRODUÇÃO Algumas aminas

aromáticas

aciladas

como

acetanilida,

fenacetina

(p-

etoxiacetanilida) e acetaminofen (p-hidroxiacetanilida) encontram-se dentro do grupo de drogas utilizadas para combater a dor de cabeça. Estas substâncias têm ação analgésica suave (aliviam a dor) e antipirética (reduzem a febre)1. Quando os ácidos carboxílicos são tratados com amônia ou amina, sais são obtidos. Os sais de amônia ou amina (primária ou secundária) podem ser pirolizados para darem aminas2. Os ácidos carboxílicos reagem com amônia aquosa para formar sais de amônio3 :

Em função da baixa reatividade do íon carboxilato frente á adição nucleofílicaeliminação, geralmente não ocorre reação adicional em solução aquosa. Entretanto, se evaporarmos a água e subsequentemente, aquecermos o sal seco, a desidratação produz uma amida2 :

O método citado acima é muito pobre para a perparação de amidas 1. A reação de um cloreto de acila com um excesso de amônia representa um dos melhores procedimentos para a preparação de amidas primárias4. Após sua síntese, a acetanilida pode ser purificada através de uma recristalização, usando carvão ativo1. 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 reação1.

2 OBJETIVO Obtenção da acetanilida utilizando-se como material de partida anilina e ácido acético glacial sob refluxo.

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3 MATERIAL NECESSÁRIO 3.1 Vidrarias e afins 1 balão de destilação, 125 mL 2 béquer, 250 mL e 400 mL respectivamente 2 provetas, 10 e 25 mL respectivamente 1 condensador tipo Liebig (tubo reto) 1 quitazato Borbulhadores 3.2 Equipamentos 2 Suportes universais 1 manta de aquecimento 1 reostato 2 garras com mufa 1 termômentro (0 – 150 ˚C) 1 funil de Buchner 3.3 Reagentes Anilina Ácido acético glacial 3.4 Outros Carvão ativo Gelo e água de gelo Papel de filtro qualitativo

4 PROCEDIMENTO Preparou-se montagem própria para destilação simples, utilizando-se uma proveta como frasco receptor de destilados  –  o que permitiu-se o controlar o volume do material coletado. Introduziu-se no balão de destilação (125 mL) anilina (9,0 g  – 8,8mL), ácido acético (11,6g  –  11,2 mL) e 2 borbulhadores. Aqueceu-se a mistura brandamente por aproximadamente 10 minutos, intensificando-se o aquecimento até que o termômetro acusa-se uma temperatura entre 100 e 110 ˚C –  nessa

faixa de temperatura elimina-se água (contendo 5

um pouco de ácido acético), o que desloca o equilíbrio de reação no sentido de formação da acetanilida; se a temperatura se elevar, no entanto, acima de 110 ˚C, a eliminação excessiva

de ácido acético torna mais importante a reação inversa. O volume de destilado coletado a ser coletado é de 6,0 mL. Interrompeu-se o aquecimento até completar-se tal volume do destilado, esperou-se resfriar à temperatura ambiente e transferiu-se a mistura para um béquer (100 mL) contendo gelo  – a acetanilida solidificou-se quase imediatamente

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES Reação global para a formação da acetanilida:

Figura 1. Reação Global.

O aquecimento da mistura reacional fez-se necessário para que água produzida fosse removida, e com isso, o equilíbrio deslocado para o sentido dos produtos, princípio de Le Chatelier. Mecanismo proposto para a formação da acetanilida:

Figura 2. Estruturas de ressonância para o ácido acético

A estrutura (I) é a que melhor representa o ácido acético no andamento da reação, pois oferece condições propícias ao ataque nucleofílico feito pela anilina.

Etapa 1: Anilina realiza ataque nucleofílico ao ácido acético.

Figura 3. Ácido acético sofrendo ataque nuleofílico.

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Etapa 2: Desprotonação intermolecular.

Figura 4. Remoção de um próton do nitrogênio.

O átomo de nitrogênio carregado positivamente tem um próton abstraído pela hidroxila, e esta adquire um caráter de um bom grupo abandonador.

Etapa 3: A molécula de água é eliminada.

Figura 5. Eliminação da molécula de água.

Diferentemente do planejado, o volume de água coletado foi de 5,2 mL, aproximadamente 5,2 gramas. Sabe-se que a densidade da água é de aproximadente 1 g/cm 3. A acetanilida sintetizada é solúvel em água quente, mas pouco solúvel em água fria. Utilizando-se estes dados de solubilidade, pôde-se recristalizar o produto, resfriando-se a solução lentamente para a obtenção dos cristais, que são pouco solúveis em água fria. O sólido formado possuia coloração marrom. A etapa de purificação do produto (acetanilida) não foi realizada devido a falta de tempo hábil. Realizou-se o cálculo do rendimento mediante o volume de água coletado, já que não obteve-se a massa real do produto formado. O volume de água coletado durante o aquecimento da mistura reacional que foi de 5,2 mL ,ou seja, 5,2 gramas, visto que a densidade da água é 0,998 g/mL. Através da reação global, obtem-se a relação estéquiométrica. - Dados: 1 mol de anilina = 93,122 gramas

1 mol de água = 122 gramas

Densidade da água: 0,998 g/mL

Cálculo do Rendimento teórico: produzem 93,122 gramas de anilina 18 gramas de água 9 gramas X X = 1,739 gramas de água 7

Cálculo do Rendimento Real: 1,739 gramas de água 5,2 gramas Y = 299 %

100 % Y

A valor acima obtido deve-se a água presente em um dos reagente e a destilação do ácido acético presente no meio reacional, ja que o ponto de ebulição do ácido acético e da água são próximos.

6 CONCLUSÃO A técnica de produzir derivados acetilados de aminas aromáticas utilizando-se apenas anilina e ácido acético glacial não é muito adequada, pois apresenta baixos rendimentos conforme comprovado neste experimento e descrito na literatura. A cristalização da acetanilida feita pela adição de água fria foi satisfatória.

7 REFERÊNCIAS 1 PINTO, G. M. F. Química orgânica prática: análise de compostos orgânicos. Material didático, PUC-Campinas, 2006.

2. SMITH, Michael B.; MARCH, Jerry.  March’s –  Advanced Organic Chemistry, Reactions,  Mechanisms and Structure  –  5º ed. New York: Wiley Interscience, 2001. 3. SOLOMONS, T. W; FRYHLE, Craig B. Química orgânica. Tradução de: Organic Chemistry, 8th ed. Rio de Janeiro: LTC  – Livros técnicos e Científicos Editora S.A. vol. 2. (p. 542) 4. VOGEL, Arthur Israel  –  Vogel’s Textbook of Pratical Organic Chemistry  –  5ºed. New York: Congman Scientific e technical, 1989. 1495 páginas.

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