QUI 236 Qumica Orgnica Experimental II

EXPERIMENTO 07 OBTENO DA BENZOCANA1. INTRODUO steres podem ser preparados de diversas maneiras. Por exemplo, podem ser obtidos a partir de cloretos de acila (Equaes 1 e 2) ou de anidridos de cidos carboxlicos (Equao 3) em reao com lcoois. Estas reaes so rpidas e no necessitam de catlise. (1)RCOCl + R'OH RCO2R' + HCl

(2)RCOCl + R'OH + N RCO2R' + N H Cl

(3)

(RCO)2O + R'OH

RCO2R' + RCO2H

As reaes onde steres so obtidos a partir de um cido carboxlico e um lcool so chamadas de esterificao (Equao 4). Essas reaes so reversveis e no tm utilidade sinttica a menos que se use um cido como catalisador. Caso contrrio, o equilbrio atingido muito lentamente. (4)

RCO2H + R'OH

H+

RCO2R' +

H 2O

A utilizao de excesso de um dos reagentes tambm pode aumentar o rendimento da reao. Outro fator que afeta o equilbrio nesses casos a presena de umidade no sistema. Assim, o uso de vidraria, solventes e reagentes secos aumentam o rendimento da reao. Em alguns casos, possvel deslocar o equilbrio na direo dos produtos pela remoo do ster ou da gua que vo se formando. A esterificao promove bons rendimentos com lcoois primrios e rendimentos razoveis com lcoois secundrios. O mtodo insatisfatrio quando se utilizam lcoois

QUI 236 Qumica Orgnica Experimental II

tercirios devido competio com a reao de formao de alquenos pela desidratao do lcool, que tambm catalisada por cido. steres metlicos tambm podem ser preparados pela reao de um cido carboxlico com diazometano (Equao 5). Apesar de apresentar alto rendimento, essa reao realizada somente em pequena escala, pois o diazometano (obtido in situ) um gs explosivo, altamente reativo e txico. Entretanto, essa reao til quando o cido se decompe em altas temperaturas, pois ela ocorre em condies bem mais brandas que a esterificao catalisada por cido. (5) RCO2H + CH2N2 RCO2CH3 + N2

Neste experimento ser preparada a benzocana, a partir do cido para-amino benzico e etanol, na presena de quantidade cataltica de cido sulfrico concentrado. Esta reao representa a ltima etapa da rota sinttica para obteno da benzocana a partir da para-toluidina.NH2 CH3 CH 2 OH COOH H+ NH 2

COOCH2CH 3

cido para-amino benzico

Benzocana

Esquema 1. Reao de esterificao de Fischer do cido para-amino benzico para a obteno da benzocana. 2. OBJETIVOS Utiizao da reao de esterificao de Fischer para a sntese da benzocana, um anestsico local. 3. MATERIAIS E REAGENTES Balo de fundo redondo de 100 mL Manta aquecedora Condensador de refluxo Papel de filtro Funil de separao de 250 mL Erlenmeyer de 125 e 250 mL cido para-amino benzico cido sulfrico concentrado Soluo aquosa de carbonato de sdio 10%, m/v Etanol absoluto ter etlico Funil

QUI 236 Qumica Orgnica Experimental II

Esptula Sulfato de sdio anidro Evaporador rotativo Provetas de 25, 50 ou 100 mL Suporte com haste, garras e anel para filtrao 4. PROCEDIMENTO O cido para-aminobenzico obtido no Experimento 6 adicionado a um balo de fundo redondo juntamente com etanol absoluto (utilize 12 mL de etanol para cada 1,2 g de cido para-aminobenzico). Adicione trs pequenos fragmentos de porcelana porosa. Agite manualmente o balo, para facilitar a solubilizao. Resfrie a soluo num banho de gelo e gua e adicione LENTAMENTE 3 mL de cido sulfrico concentrado. Adapte um condensador de refluxo ao balo e refluxe durante duas horas. Mantenha um tubo com cloreto de clcio adaptado ao condensador durante o refluxo (Figura 1).

Figura 1 - Montagem para esterificao do cido para-amino benzico. Aps duas horas, resfrie o balo contendo a mistura reagente e transfira a mesma para um bquer de 100 mL, e adicione pequenas pores de uma soluo de carbonato de sdio 10% m/v, at neutralizar a mistura. Continue adicionando carbonato at pH=8. Transfira a mistura resultante para um funil de separao de 250 mL. Extraia a benzocana com ter

QUI 236 Qumica Orgnica Experimental II

etlico (2 x 30 mL). Rena os extratos orgnicos. Seque a fase orgnica resultante com sulfato de sdio anidro, filtre e colete o filtrado num balo de fundo redondo previamente pesado. Remova o solvente sob presso reduzida (evaporador rotativo). Determine a massa de benzocana obtida. 5. REFERNCIAS COSTA, P.; PILLI, R.; PINHEIRO, S.; VASCONCELLOS, M. Substncias Carboniladas. So Paulo:Bookman, 2003. Cap. 3

6. QUESTES 1. Quando o cido para-amino benzico reage com metanol marcado com 18O, o oxignio marcado aparece no ster:H2N COOH + CH 3CH2 OH18

H+

H2N

O 18 C OCH 2CH3

a) Escreva um mecanismo para a reao de esterificao do cido benzico que explique esta observao experimental.

b) O fato dessa reao ser reversvel indica que aps algum tempo de reao o equilbrio ser atingido. O que poderia ser feito para deslocar o equilbrio em direo aos produtos, aumentando o rendimento da reao?

2. Aps duas horas de refluxo, adicionou-se carbonato de sdio mistura reacional. Explique esse procedimento experimental. 3. Por que foram feitas duas extraes com 30 mL de ter dietlico em vez de uma extrao com 60 mL desse solvente? 4. Complete o quadro seguinte incluindo a massa de benzocana obtida e o rendimento da reao.

Massa obtida

QUI 236 Qumica Orgnica Experimental II

Rendimento da reao

5. Determine o rendimento global para a sntese da benzocana a partir da para-toluidina.