ISOLAMENTO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS: EXTRAÇÃO COM SOLVENTES E A OBTENÇÃO DA CAFEÍNA A PARTIR DE CHÁ PRETO

1. INTRODUÇÃO

O isolamento de compostos orgânicos a partir de fontes naturais é um tipo de experimento muito empregado em disciplinas experimentais de graduação em química orgânica. A extração de cafeína das folhas de chá mate (Ilex paraguariensis) é um exemplo bastante popular em livros texto de química orgânica experimental. (PAVIA et al, 1998) Esse experimento geralmente é empregado nas disciplinas iniciais de química orgânica, onde são apresentadas as principais técnicas de isolamento, purificação e caracterização de substâncias. O experimento alia a motivação do estudante, através da utilização de um produto de uso cotidiano, ao aprendizado de técnicas de extração com solventes e purificação de substâncias naturais, no caso a cafeína. Além disso, os reagentes empregados são de baixo custo e não tóxicos. Com o mesmo propósito, embora de forma menos abundante, a literatura cita a extração de cafeína a partir de outras fontes como, por exemplo, o café (Coffea arabica) e o chá preto (Camellia sinensis). (BRENELLI, 2003)

O chá preto (Camellia sinensis) é um arbusto sempre-verde que cresce em regiões tropicais ou subtropicais. Pode atingir mais de 10 metros de altura, mas é mantido, através de podas regulares, nos 90 a 110 cm, uma altura mais conveniente para colheita.

A cafeína é um composto químico, classificado como alcaloide, pertencente ao grupo das xantinas, é um sólido branco, inodoro e de sabor amargo. Atua sobre o sistema nervoso central e aumenta a produção de suco gástrico, decorrente da alteração metabólica ocasionada pela mesma. Devido ao estímulo do sistema nervoso, a cafeína favorece o estado de alerta. É a droga mais consumida no mundo e é encontrada em uma grande quantidade de alimentos, como chocolate, café, guaraná, cola, cacau e chá-mate, é possível encontrá-la também em alguns analgésicos e inibidores de apetite.

2. OBJETIVO

Aprender técnicas de laboratório utilizadas na síntese e purificação de compostos orgânicos; manusear equipamentos e isolar compostos orgânicos em mistura.

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Para esse experimento, utilizamos duas técnicas de separação.

I) Extração Sólida-Líquido – Cafeína do chá preto será extraída para uma solução aquosa.

 Foi pesado 2,0 g de Bicabornato de sódio (NaHCO3), o mesmo foi transferido para um erlenmeyer de capacidade de 125 mL e adicionado 20 mL de água destilada, a solução foi levada para o aquecimento em chapa quente para dissolução do material;

 A mesma foi adicionado 1,0 g de Chá Preto e, o erlenmeyer submetido novamente para o aquecimento em chapa quente e tampado com um vidro de relógio. A mistura foi aquecida, sob agitação, ocasional durante 20 minutos até a ebulição.

 Em seguida, realizamos a filtração a quente da mistura, onde adicionamos 25 mL de água destilada, e logo após a mistura foi resfriada até atingir a temperatura ambiente de forma espontânea.

 Por fim, foi transferida a solução filtrada para um funil de separação de capacidade de 125 mL, suportado por um aro conectado a um suporte universal.

II) Extração Líquido-Líquido – Cafeína será extraída da fase aquosa

 Ao funil de separação contendo a solução filtrada foi adicionado 20 mL de Diclorometano (CH2CL2) e o mesmo fechado com tampa esmerilhada, em seguida, foi submetido a agitação suave para evitar a formação de emulsão e ocasionalmente a torneira do funil era aberta para normalização da pressão interna. Após agitação, o funil foi posto em repouso para ocorrência da separação de fases e assim extraída a fase orgânica, que foi colocada em um erlenmeyer de capacidade de 125 mL.

 A operação citada anteriormente foi repetida mais duas vezes com igual volume de Diclorometano, e todas as fases orgânicas depositadas no mesmo erlenmeyer.

 Em seguida, Foi adicionada a fase orgânica, Sulfato de Sódio (Na2SO4) anidro um agente secante para retirada de qualquer resíduo de água, e filtrou-se.

 A solução foi deixada em uma capela de exaustão para eliminação do solvente da fase orgânica e o restante do material foi transferido para um frasco limpo, pesado e deixado secar completamente.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Neste trabalho