SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA p-NITROACETANILIDA

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RELATÓRIO IV DE AULA PRÁTICA

QUÍMICA ORGÂNICA PRÁTICA II

 

REAÇÕES EM COMPOSTOS AROMÁTICOS

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA p-NITROACETANILIDA

DIESEY ELEN SCARDIN PERIN

GIOVANNA F. COSTA AZEVEDO

JULIANA DE OLIVEIRA ZATTI

LUANA BONIFÁCIO SANCHES

                                 

CAMPO GRANDE - MS

1. INTRODUÇÃO

   Os eletrófilos são ou um íon positivo (E+) ou uma espécie deficiente de elétrons, com grande carga positiva parcial. Estes íons positivos atuam como eletrófilos e atacam o anel benzênico, substituindo um dos átomos de hidrogênio numa reação chamada substituição eletrofílica aromática. As substituições eletrofílicas aromáticas permitem a introdução direta de grande variedade de grupos no anel aromático e, por isto, abrem caminho para a síntese de muitos compostos importantes. A substituições aromáticas que realizamos neste experimento é a de nitração. 

     O processo de nitração é definido como a introdução irreversível de um ou mais grupos nitro (-NO2) em uma molécula orgânica. O grupo nitro pode atacar um carbono para formar um nitro composto. Utiliza-se o sistema ácido sulfúrico/ácido nítrico, denominado mistura nitrante para favorecer a ionização do ácido nítrico, que leva à formação do eletrófilo ou agente de nitração, NO2+.

Reação de nitração:

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     A reação é favorecida para que o ataque ocorra no átomo de carbono do anel aromático com a maior densidade eletrônica; se no composto aromático em questão estiver presente algum substituinte, obtêm-se uma mistura de isômeros, dependendo do substituinte. Predomina-se o isômero cuja posição é favorecida pelo substituinte. Logo, os grupos substituintes afetam tanto a reatividade quanto a orientação nas substituições aromáticas eletrofílicas; de acordo com a influência que exercem sobre a reatividade do anel, os grupos substituintes podem ser divididos em duas classes: grupos ativadores (fazem com que o anel seja mais reativo que o benzeno) e grupos desativadores (tornam o anel menos reativo que o benzeno). De acordo com a maneira com que influenciam a orientação do ataque pelo eletrófilo: orientadores orto-para e orientadores meta.

    Apesar do benzeno ser muito mais estável do que os alcenos, os seus elétrons π são ainda acessíveis para a reação com determinados reagentes. Os elétrons do benzeno atacam ácidos e outros reagentes eletrofílicos. Contudo, as reações tendem a prosseguir de forma a não ser destruída a aromaticidade. O primeiro passo das reações de substituição eletrofílica aromática consiste no ataque dos elétrons π do anel benzênico ao eletrófilo, formando-se um carbocátion. Este intermediário é estabilizado por ressonância e, por perda de um próton, restabelece a aromaticidade do anel.  As estabilidades relativas desses carbocátions determinam o caminho de reação preferencial, quanto mais estável o carbocátion, menor a energia necessária para gerá-lo e maior a probabilidade de que seja o intermediário formado.

1. OBJETIVO        

         Preparação da p-nitroacetanilida a partir da acetanilida.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

MATERIAIS:

• Tubo de ensaio;
• Pipeta;
• Pêra;
• Béquer (50 mL);
• Bastão de vidro;
• Papel filtro;
• Funil de buchner;
• Bico de Bunsen;
• Banho maria;

• Ácido salicílico;
• Ácido nítrico concentrado;
• Sulfato ferroso amoniacal (5%);
• Solução metanólica de Hidróxido de potássio (10%);
• Acetanilida;
• Etanol
• Ácido acético glacial;
• Ácido sulfúrico concentrado (10%).

 

  PROCEDIMENTO:

Em um béquer foi adicionado, aproximadamente, 2,5 g de acetanilida e em seguida adicionou-se 3 mL de ácido acético glacial e para obter uma suspensão, agitou-se.

Sob agitação constante, foi adicionado 6,25 mL de ácido sulfúrico concentrado e em seguida a solução foi resfriada em banho de gelo/ água e sal até que a temperatura atingisse entre 0ºC e 5ºC, sendo sempre monitorada com o termômetro.

Enquanto o procedimento anterior era feito, foi preparado uma solução nitrante de 1,4 mL de ácido nítrico concentrado e 0,9 mL de ácido sulfúrico e resfriado no banho de gelo.

Após a solução nitrante ser resfriada entre 0ºC e 5ºC, ela foi adicionada lentamente sobre a solução ácida também resfriada entre 0ºC e 5ºC, sob agitação constante e com o monitoramento da temperatura para que não ultrapassasse 10ºC, em seguida, a mistura reacional ficou em repouso por 30 minutos em temperatura ambiente.

Depois do tempo decorrido, a mistura reacional foi despejada sobre gelo triturado e água destilada agitando constantemente com o bastão de vidro e foi deixada repousando por 5 minutos. Enquanto o tempo de espera decorria, foi preparado um funil de buchner e o papel filtro, onde a mistura seria filtrada a vácuo e lavada diversas vezes com pequenas quantidades de água destilada gelada.

Isolamento e purificação da p-nitroacetanilida: O sólido obtido foi recristalizado em 30 mL de etanol e dissolvido a quente, depois disso o sistema foi deixado em repouso até que ele fosse recristalizado por completo. Os cristais foram filtrado no funil de buchner e lavado com uma mínima quantidade de etanol gelado.

Reação de verificação: Em um tubo de ensaio, foi misturado alguns cristais do produto com 2 mL de solução aquosa de sulfato ferroso amoniacal, foi adicionado uma gota de solução aquosa de ácido sulfúrico e 1 mL de solução metanólica de hidróxido de potássio, o tubo foi fechado rapidamente com uma rolha e agitado.