química orgânica experimental i bacharelado 2009 profª ...‡Ões anos... · o óleo extraído...

7- Extração e Purificação do

Limoneno IDiscentes: Grupo 9

Gabriela Vieira Fernandes CruzMariana Carneiro Ribeiro Alves

Profª. Amanda Coelho Danuello

Prof. Dr. Leonardo Pezza

Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira

Msc. Rodrigo Sequinel

Bacharelado 2009Química Orgânica Experimental I

INTRODUÇÃOÓleos essenciais:

São substâncias voláteis extraídas de plantas aromáticas.

São obtidas pelos processos de destilação arraste à vapor eextração por solventes.

Esses óleos apresentam como propriedades:-aromas peculiares

-cicatrizante

-antioxidante

-analgésico

-anti-séptico

Matérias – primas de grande importância para as indústrias farmacêuticas, alimentícias, cosméticas e para a medicina

‘se


Terpenos:Principais constituintes dos óleos essenciais

Os terpenos formam uma diversificada família de substâncias naturais. Tradicionalmente considerou-se como derivados do 2-metil-butadieno, mais conhecido como isopreno. A utilização da regra do isopreno permitiu classificá-los e estudá-los num primeiro momento, no entanto, com o tempo percebeu-se que os terpenos não derivam do isopreno, uma vez que este nunca foi encontrado como produto natural. Em qualquer caso, a divisão da estrutura dos terpenos em unidades de isopreno é muito útil e se utiliza com bastante freqüência.

O verdadeiro precursor dos terpenos é o ácido mevalônico o qual provém da acetil coenzima A.

Estruturalmente são compostos de unidades de isopreno combinadas,cabeça-cauda

Química Orgânica Experimental I Bacharelado 2009

http://pt.wikipedia.org/wiki/Isopreno

http://pt.wikipedia.org/wiki/Isopreno

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Regra_do_isopreno&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_meval%C3%B3nico&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/wiki/Acetil_coenzima_A

Monoterpenos são as menores moléculas que compõem os óleos essenciais cítricos; motivo pelo qual penetram com extrema facilidade em todos os tecidos e células do corpo humano, com uma poderosa ação solvente de gorduras e toxinas;

O principal componente desta família, é o R-limoneno. O óleo extraído da casca da laranja, chega a 90% de R-limoneno. Na casca do limão, dependendo da variedade são 65-70% de R-limoneno. O óleo da tangerina tem 70% dessa substância;

Terpenos encontram-se em sementes, flores, folhas, raízes e madeira de plantas superiores assim como no musgo, algas e líquens.


http://pt.wikipedia.org/wiki/Musgo

http://pt.wikipedia.org/wiki/Algas

http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquens

LIMONENO???Química Orgânica Experimental I Bacharelado 2009

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS

Fórmula Molecular:C10 H16(monoterpeno)Nome IUPAC: 1-metil-4-isopropenilciclohex-1-eno.Estado Físico: Líquido.Límpido, incolor e oleoso.O maior constituinte de muitos óleos essenciais, nomeadamente dos pinheiros e dos citrinos. O principal componente volátil existente na casca da laranja e do limão, sendo um dos responsáveis pelo odor característico dessas frutas.Produz-se industrialmente pela extração de frutos como laranjas, tangerinas, limões.


Ponto de fusão: -75 ºCPonto de ebulição: 176 ºC.Pressão de vapor (14.4 ºC): 0.4 kPaPonto de fulgor:48ºCNa atmosfera estes terpenos reagem rapidamente com radicais hidroxil e nitrato ( produzidos fotoquimicamente ) e também com o ozônio.A oxidação do limoneno, contribui para a formação do smog (grande concentração de NO e compostos orgânicos voláteis). O limoneno é resistente à hidrólise. A sua biodegradação dá-se sob condições aeróbias, mas não ocorre sob condições anaeróbias.


Por possuir um centro quiral, concretamente um carbono assimétrico, apresenta isomeria óptica. Portanto, existem dois isômeros ópticos:o R-limoneno (odor de laranja) e o S-limoneno (odor de limão)

O R-limoneno age, ainda, suprimindo a atividade da enzima hepática HMG-CoA redutase, um fator chave para a síntese do colesterol. Ele age também descongestionando o fígado, especialmente após a ingestão de grande quantidade de álcool e alimentos altamente gordurosos.


Utilização do limonenoNa indústria de solvente e tintas;Na fabricação de resinas;Tira manchas;Agente dispersante;Componente aromático;Precursor para a síntese de outras substâncias; Fabricação de adesivos; Umectante.

Aplicações terapêuticas:Propriedades anti-cancerígenas;Solvente de lipídeos, cálculos e entupimentos nas artérias.Descongestiona o fígado, perda de peso.Ação anti-oxidante.Combate o mau colesterol,trata gastrites e úlceras.


Sobre a ação psicológica dos OEs cítricos, cientistas do Departamento de Fisiologia da Universidade de Siena, Itália, estiveram estudando o efeito da inalação do OE de limão sobre o sistema nervoso de ratos. Eles puderam avaliar que o óleo age baixando o teor de corticosterona, significando maior capacidade de suportar a dor e redução dos estados de ansiedade.

De forma semelhante, estes efeitos foram notados por dentistas com o uso do OE de laranja em salas de espera de seus consultórios.

E mais, os OEs cítricos também estimulam a alegria e diminuem a depressão, portanto são anti-depressivos.

(http://www.docelimao.com.br)

CURISODIDADES DO LIMONENO


http://www.docelimao.com.br"="_parent/

CURIOSIDADES DO LIMONENO

Aplicação do limoneno como desengraxante

YouTube - Biorange Automotivo


http://www.youtube.com/watch?v=Eq7-kl2m-Jo

CURIOSIDADES DO LIMONENO

Patente americana usa o limoneno, substância oleosa e aromática extraída da casca de frutas cítricas (laranja e limão), via oral, no tratamento da Doença ou Síndrome de Crohn(é uma inflamação crônica do intestino grosso e/ou delgado o que geralmente ocorre em adultos jovens.).A dosagem preferida de Limoneno para adultos é de cerca de 400 a 1.000 mg (ou seja de 10-25 gotas), administrada uma vez por dia, normalmente por um período de 10 a 30 dias

(http://www.docelimao.com.br/site/index.php?option=com_content&view=article&id=640:aromaterapia-limoneno-x-doenca-de-crohn&catid=1:conceito&Itemid=4)


Produtos que contém limoneno

ComposiçãoÁgua, lauret sulfato de sódio,

cocoanfoacetato de sódio, polietileno, silicato de alumínio e magnésio, cocoil

glutamato dissódico, peg - 3 diestearato, ácido cítrico, peg - 7,

cocoato de glicerila, benzoato sódico, salicilato sódico, lactose, celulose,

hidroxipropil metilcelulose, acetato de tocoferol (Vit. E), cloreto de

hidroxipropil guar hidroxipropiltrimônio, cloreto de sódio,

hidroxiisoexila 3, limoneno, linalol, fragrância, CI 77007.

Composição:Aqua, sodium laureth sulfate/sodium

C12-13 pareth sulfate, cocamidopropylbetaine, sodium chloride, parfum, PPG-9, ethylhexyl methoxycinnamate, disodium

EDTA, polyquaternium-10, DMDM hydantoin, paulinia cupana seed extract, methylchloroisothiazolinone, CI 19140,

methylisothiazolinone, CI 17200, limonene, citric acid/sodium hydroxide.


REAGENTES DA PRÁTICA

Óleo de laranja

n-hexano: solvente

Sulfato de sódio: agente secante

Água


http://www.labjeduardo.iq.unesp.br/

Propriedades dos reagentes utilizados


ToxidadeO limoneno é inflamável Tanto o limoneno quanto o n-hexano são irritantes aos olhos e mucosas nasais. O n-hexano ainda pode causar, quando seus vapores são inalados, náuseas, dores de cabeça e tontura.Evitar o contato n-hexano com a pele, pois poderá causar adormecimento das extremidades, fraqueza nos músculos e inflamação na pele. Em casos extremos recomenda-se o uso de luvas cirúrgicas.Em algumas bibliografias constam que o limoneno é irritante àpele, porém pesquisas recentes relatam que ele não é tóxico, contudo, sofre auto-oxidação (reação espontânea com o oxigênio) e foto-oxidação (alteração química subsequente da reação com a luz), produzindo (cis-R-limoneno-1,2-óxido), que é irritante à pele produzindo dermatite.A foto-oxidação explica as manchas escuras sobre a pele, causadas ao espremer limão ou laranja ao sair ao sol.


Segurança no laboratórioQuímica Orgânica Experimental I Bacharelado 2009

Primeiros socorrosNa inalação:Retirar o paciente do local de exposição. Fornecer oxigênio e se necessário efetuar manobra de reanimação, seguida de cuidados médicos.

Na ingestão:É contra-indicado a indução do vômito. Contudo, o vômito poderá ser indicado na ingestão recente de grande quantidade da substância. Há necessidade de cuidados médicos.

Contato com a pele: Lavagem com água abundante e sabão. Remover roupas contaminadas.

Contato com os olhos: Lavagem com água corrente, pelo menos durante 15 minutos. Recorrer a cuidados médicos.


OBJETIVOExtração e purificação do limoneno à partir da

aplicação dos seguintes processo:

Destilação por arraste à vapor

Extração por solvente

Destilação fracionada


Técnicas que serão utilizadas na extração e purificação do limoneno

Extração: destilação por arraste àvapor e extração por solvente

Purificação: destilação fracionada


DestilaçãoConsiste na separação de líquidos de

misturas que possuem diferentes pontos de ebulição, por passagem ao estado de vapor e posterior condensação, com auxílio de calor e/ou por redução de pressão. Os quatro métodos básicos de destilação são: simples, a vácuo (pressão reduzida), fracionada e a vapor.


Aparelhagem utilizada na destilação por arraste à vapor


Princípios da destilação por arraste à vapor

Baseia -se no fato de que, na destilação de numa mistura de líquidos imiscíveis, o p.e. será a temperatura na qual a soma das pressões parciais dos vapores é igual à pressão atmosférica;

Quando a mistura de dois líquidos imiscíveis é destilada, o p.e.permanece constante até que um dos componentes tenha sido separado, já que a pressão total do vapor independe das quantidades relativas dos componentes. A partir daí, o p.e. eleva-se rapidamente até atingir o p.e. do líquido remanescente;

Em uma mistura de líquidos imiscíveis, em um mesmo recipiente, cada um exerce sua pressão de vapor independente do outro, sendo que a pressão total do sistema é a soma das pressões parciais de cada componente( Lei das pressões parciais de Dalton);

PT= PA + PB

Bacharelado 2009

Se, em geral, o arraste se faz com vapor d’água, a destilação, àpressão atmosférica, resultará na separação do componente de ponto de ebulição mais alto, a uma temperatura inferior a 100ºC

Química Orgânica Experimental I

Destilação por arraste à vaporPor meio de cálculos simples e aplicando as leis dos gases,Lei

das pressões parciais de Dalton e a Lei de Raoult , podemos estabelecer a proporção dos vapores em função de seus pesos moleculares e das pressões parciais

Mistura: água + limonenoPn = Pn

o x Xn (lei de Raoult)

Como água e limoneno são imiscíveis Pn = Pno independe

de Xn (não existe interação entre os líquidos)

Ptotal =PoH2O + Po

Limoneno

PnoVn = nnRT


Mistura: água + limoneno

POLVO

L = (mL/MML)RTPO

H20VH20 (mH20/MMH20)RT

mL = Pol*MML

mH20 POH20*MMH20

Proporção massa de limoneno em água;


EXEMPLO

A temperatura de 100ºC

Pol = 60 torr

POH20= 700 torr

mL = Pol*MML = 60*130 = 0,65

mH20 POH20*MMH20 700*18

A cada 1 g de água evaporado 0,65g de limoneno é“arrastado”


Por que utilizar a destilação por arraste a vapor?

Utilizada na destilação de substâncias imiscíveis;

Empregada para destilar substâncias que se decompõem nas proximidades de seus pontos de ebulição e que são insolúveis em água ou nos seus vapores de arraste.


Vantagens desse métodoBacharelado 2009

Uma das vantagens do processo é que, se em geral, o arraste se faz com vapor de água, a destilação, àpressão atmosférica , resultará na separação do componente de ponto de ebulição mais alto, a uma temperatura inferior à 100°C,evitando sua decomposição.


Fluxograma da Prática

(1)Destilar utilizando o sistema de destilaçãode arraste à vapor,até uma única fase(água)(2)Se persistir 2 fases continuar a destilação

Coletar 1 mL em um tubo de ensaio para observação

(3)Adicionar 30 mL de n-hexano(4)Transferir para um funil de separação(5)Lavar o frasco com n-hexano(6)Aguardar a separação das fases

30 ml de óleo de laranja em um balão de 250mL

DestiladoSubstâncias

orgânicas não voláteis

Descarte apropriado

Atenção: o limoneno éinflamável, portanto

deve-se usar uma fonte de aquecimento

controlada

Atenção: o n-hexano é

tóxico. Utilizar em capela.


Fase orgânica (superior)

Limoneno + n-hexano

Fase aquosa (inferior)

água+traços de limoneno

(7)Coletar a fase orgânica em um erlenmeyer de 250 mL

(8)Repetir os passos 3 a 6 na fase aquosa

Fase orgânica(superior)Limoneno + n-hexano

Fase aquosa (inferior)água+traços de limoneno

Bacharelado 2009

(9)Coletar a fase orgânica em um erlenmeyer de 250 mL-Adicionar Na2SO4

-Rotular e estocar na geladeira até a próxima aula


Descarte de resíduos

O descarte de resíduos deve ser feito em locais identificados e apropriados.Nessa prática apenas a fase aquosa será descartada, a fase orgânica seráutilizada na próxima aula.


BibliografiaMerck Index.

Pavia; Lampman; Kriz–Introductionto

Site: www.labjeduardo.iq.unesp.br

Solomons& Fyhle. Química Orgânica vol. 1 e 2. Ed. 8.

Tito e Canto. Química na abordagem do cotidiano. Volume único.

Castellan, G. Fundamentos de Físico-química.

http://aprendiz.uol.com.br/content/dretheshef.mmp

(http://www.docelimao.com.br)


http://www.labjeduardo.iq.unesp.br/

http://aprendiz.uol.com.br/content/dretheshef.mmp

Sulfato de Sódio

Sulfato de sódio anidro: Forma com água um sal deca-hidratado Na2SO4.10H2O,. Permite remover com facilidade grande quantidade de água, porém, não o faz de modo completo, deixando sempre pequena quantidade no produto.


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