Preparação da Acetanilida Alunos: Dimitri C. F. Lima Marcos Canto Machado

Histórico e Farmacologia Está no grupo dos primeiros analgésicos à serem introduzidos, em 1884 , com o nome de febrina, a fim de substituir os derivados da morfina. Porém a quantidade de acetanilida é controlada pelo governo, pois esta é tóxica e causa sérios problemas no sistema de transporte de oxigênio. Pode ser indicado para pacientes alérgicos à aspirina; É muito bem tolerável para pacientes com úlcera péptica. Nomes comerciais: Acegripe (compr.), Dôrico (compr.), Parenzyme analgésico (drágeas), Sinutab (compr./xarope), Tylenol (compr./gotas), Tylex (compr.), etc.

Introdução O termo acetilação consiste em reações que resultem na introdução de um grupo acila em um composto orgânico, sendo esta uma reação ácido-base de Lewis, onde o grupo amino básico provoca o ataque no anidrido. Tem como principal função proteger o grupo amino pertencente a aminas 1ª e 2ª. As amimas acetiladas possuem pouca sensibilidade a reações de oxidação e substituição aromática, sendo a acilação uma reação com baixo rendimento .

Reagentes Utilizados Anilina (C6H5NH2) ou Aminobenzeno ou Fenilamina. Anidrido Acético [(CH3CO2)O]. Ácido Acético (CH3COOH). Acetato de Sódio (CH3COONa)

Características dos reagentes utilizados Anilina Uma das bases orgânicas mais importantes, para obtenção de muitos corantes e drogas. Líquido oleoso incolor, escurece rapidamente por exposição ao ar e luz. Perigos: Tóxico por absorção cutânea, ingestão, inalação e contaminação de alimentos e danos aos tecidos. Usos: Acelerados e antioxidante de impermeabilizantes, corantes, tinturas para couros, produtos químicos para fotografia, produtos farmacêuticos, explosivos, refinação de petróleo, herbicidas e fungicidas. Ácido Acético Líquido incolor, odor muito picante, seu nome no estado puro é Ácido Acético Glacial. Perigos: Moderado risco de incêndio, tóxico por ingestão e inalação, poderoso irritante da pele e tecidos. Usos: Produtos de plástico, farmacêuticos, corantes, inseticidas, produtos para fotografia, aditivos de alimentos, coagulantes de látex.

Características dos reagentes utilizados Acetato de Sódio: Cristal incolor, inodoro, eflorescente. Perigos: Não representa risco à saúde. Usos: Corantes farmacêuticos, fotografia, purificação da glicose, conservação de carne, medicina, desidratante, tampão de alimentos e aditivos. Anidrido Acético: Líquido incolor, forte refrigerante, odor penetrante. Perigos: Muito irritante e corrosivo, pode causar queimaduras e danos aos olhos. Risco moderado de incêndio. Usos: Oxidação catalítica de acetaldeído com ar, decomposição térmica catalítica de ácido acético em acetona, reação de acetato etílico com monóxido de carbono, monóxido de carbono e metanol.

Característica do produto da síntese Acetanilida: Lâminas brilhantes e brancas, pó cristalino, inodoro, estável ao ar, gosto ligeiramente ácido. Perigos: Tóxico por ingestão Usos: Sintético de cânfora, produtos quimiofarmacêuticos, corantes, precursor na laboração da penicilina e anti-séptico.

Tabela dos reagentes 1,0830 1,528 1,0492 1,0235 1,2105 139,9°C 73°C Densidade g/mL solubilidade P.E. (°C) P. F. (°C) Peso molar (g/mol) Reagentes Álcool, ácido acético, água fria em água quente se decompõem em ácido acético. 139,9°C 73°C 102,0 Anidrido Acético Água, éter, ligeiramente solúvel em álcool. 324°C 120°C 82,03 Acetato de sódio Água, álcool, glicerol, éter 118°C 16,63 °C 60,05 Ácido Acético Álcool, éter, benzeno e água 615 °C 70-76 °C 93,12 Anilina Água quente, álcool, éter, clorofórmio, acetona, benzeno 175 °C 114-116°C 135,1 Acetanilida

Fluxograma E M C A P L 4,2g de acetato de sódio anidro 16,7g de ácido acético glacial (16,0 mL) em béquer de 500 mL E M C A P L 1. Triturar em almofariz 2. Adicionar lentamente 4,2g de acetato de sódio triturado Suspensão de ácido acético e Acetato de sódio anidro (formação sol. Tampão) 3. Agitação magnética constante 4. Adicionar em pequenas porções 15,5g de anilina 18,3g (17,0 mL) de anidrido acético 5. Adicionar (reação rápida e exotérmica)

Acetanilida + Anilina(traços) + Ácido acético + Anidrido acético(excesso) + impurezas 6. Adicionar 250 mL de água Sistema bifásico LÍQUIDO: Ácido acético, anilina, acetanilida SÓLIDO: Acetanilida + impurezas 7. Resfriar 8. Filtrar à vácuo FILTRADO: Ácido acético + Anilina + impurezas SÓLIDO: Acetanilida hidratada + impurezas 9. Lavar o precipitado várias vezes com água gelada Descartar em frasco específico 10. Secar em estufa a aprox. 60°C Acetanilida seca + impurezas 11. Pesar e determinar o rendimento Acetanilida seca e impura Embalada e corretamente rotulada 12. Determinar o ponto de fusão

Bibliografia Diccionario de Química y de productos químicos, N. Irving Sax / Richard J. Lewis, SR. Nueva Edícion, Barcelona – páginas 10,80 e 81.  Chemical Safety Matters, Cambridge University Pres. 1992 – Parte III – Capítulo 9 – página 171 The Merck Index, 12º Edição Allinger, N. L., Cava, M. P., DeJongh, D. C., Johnson, C. R., Lebel, N. A.,Stevens, C. L., Química Orgânica, Guanabara Dias, 2º ed., RJ, 1985 Vogel, A. I., Química Orgânica, USP, 3a ed., RJ, 1981 www.htp.iq.unesp.br/orgexp1

Reações Envolvidas Anilina Acetanilida + anidrido acético Ácido acético

Mecanismo da Reação

Pulverização (Trituração do sólido em almofariz): O objetivo da trituração é dividir o material finamente, aumentando sua superfície de contato: A trituração deve ser homogênea. Não deve-se bater com o pistilo no almofariz e sim fazer movimentos circulares. A fim de não perder material durante a trituração, pode-se colocar sobre o almofariz um pedaço de papel.

Líquido de lavagem ideal Não ter ação solvente sobre o precipitado, mas dissolver com facilidade as substâncias estranhas; Não formar produto volátil ou insolúvel com o precipitado; Ser facilmente volatilizado na temperatura de secagem do ppt; Importante : Só lava-se o ppt com água pura se houver certeza de que o ppt não será dissolvido, caso contrário, adicionar íon comum.

Filtração a vácuo Filtração a vácuo: velocidade maior, menor quantidade de impurezas e solvente no sólido(ppt), lavagem mais eficaz. Aparelhagem: Um kitassato, provido de um funil de Buchner, é ligado à um frasco de segurança – vazio- que por sua vez está conectado à uma trompa d’água. Cortar um círculo de papel de filtro, cujo diâmetro deve ser de 1 à 2 mm menor que o diâmetro interno do funil; coloca-se o papel no funil à cobrir os orifícios do funil. Umedecer o papel de filtro com o solvente, ligar a bomba de vácuo e iniciar a filtração. Terminada a filtração, abrir a torneira do frasco de segurança ou a entrada de ar entre o kitassato e o frasco de segurança, antes de desligar a bomba de vácuo.

Filtração a Vácuo

Secagem do preciptado: Em estufa ou mufla: coloca-se o sólido em vidro de relógio ou cápsula de porcelana e leva-se à estufa; em geral, pequenas quantidades à 60 °C por 30 min. Para filtração à vácuo, leva-se o precipitado ainda sobre o papel para a estufa. (cuidado para não calcinar a amostra.) ao ar: 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).

Medida 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; a segunda temperatura é onde toda a massa dos cristais se tornaram um líquido límpido, chamado de ponto de fusão. O ponto de fusão teórico da acetanilida é em torno de 114 °C, mas tem-se observado valores em torno de 84 °C, devido as impurezas.

Cálculo do rendimento C6H7N + C4H6O3 C8H9ON + C2H4O2 1mol 60.05g m =15.5 g m = ? V = 16.95 mL d = 1.080 g/mL mAnidrido = ? Massa Anidrido: d = mAnidrido / V mAnidrido = 1.080 g/mL / 16.95 mL mAnidrido = 18,306 g

C6H7N (Anilina) + C4H6O3 (Anidrido) Cálculo do rendimento C6H7N (Anilina) + C4H6O3 (Anidrido) 1 mol Anilina 93,17 g n Anilina 15,5 g n Anilina = 0,166 mols 1 mol Anidrido 102,3 g nAnidrido 18,306 g nAnidrido = 0,179 mols Reag. Limitante Reag. Excesso

nAnilina (C6H7N) = nAcetanilida (C8H9ON) Cálculo do rendimento nAnilina (C6H7N) = nAcetanilida (C8H9ON) 93,13 g anilina 135,1 g acetanilida 15,50 g anilina mAcetanilida mAcetanilida = 22,5 g Valor Teórico Rendimento: valor real / 22,5 g x 100% = X %

Solução Tampão Solução que tem a propriedade de manter a concentração do íon H3O+ constante, ou seja, o valor do pH constante, ao se adicionar quantidades relativamente pequenas de íons H3O+ ou OH-. Na síntese proposta da acetanilida o tampão (ácido acético/ acetato de sódio) é utilizado a fim de impedir a protonação da amina e reações de hidrólise.