A Química Organica Experimental 2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

BACHARELADO EM QUÍMICA

QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL II

EXPERIMENTO IV – CONDENSAÇÃO ALDÓLICA E REAÇÃO DE HALOFÓRMIO

NATAL/RN

2017

GRADUANDOS:

VICTOR EDUARDO BEZERRA ARAGÃO

LALYSON MATHEUS LEMOS RODRIGUES DE SOUZA

WESLEY EULÁLIO CABRAL CAVALCANTI

EXPERIMENTO IV – CONDENSAÇÃO ALDÓLICA E REAÇÃO DE HALOFÓRMIO        

Relatório apresentado ao componente curricular de Química Orgânica Experimental II do curso de Química Bacharelado da UFRN como parte da obtenção da nota da 3ª unidade.

Professora Doutora, Marta Costa.

          NATAL/RN

          2017

INTRODUÇÃO

Uma das propriedades importantes na química orgânica é a acidez do hidrogênio α. Por essa característica, funções orgânicas como aldeídos e cetonas, entre outras, podem dar origem a íons enolatos, os quais podem ser considerados reativos e capazes de unir dois grupos carbonilados, através de uma ligação C-C, gerando moléculas maiores a partir de pequenas.

O hidrogênio α localiza-se próximo à um grupo carbonila, chamada de posição α, como o hidrogênio da carbonila é mais estabilizado, o hidrogênio α é mais facilmente abstraído por uma base forte daí sua característica ácida.

Uma importante reação da química orgânica que tem como base a substituição do hidrogênio α é a reação aldólica. Esta é capaz de unir compostos carbonilados e se fundamenta num tratamento básico de um aldeído ou cetona gerando β-hidróxi-carbonilado, seja este um β-hidróxialdeído ou β-hidróxicetona.

O primeiro processo é a formação do ânion enolato, que ocorre quando uma base reage com uma dessas funções orgânicas e abstrai um hidrônio ligado a Carbono α em relação à carbonila, dessa maneira o par de elétrons da ligação C-H fica com o carbono que por ressonância compartilhar estes com a carbonila formando uma ligação dupla C-C À medida que a carga negativa é deslocada para o oxigênio.

Os enolatos são considerados reativos por terem seus híbridos de ressonância, carregados negativamente, o que lhes dão características nucleofílicas. Dessa forma podem reagir com eletrófilos pelo par de elétrons da ligação dupla (C-C) ou pela carga negativa do oxigênio.

O segundo processo trata-se da condensação aldólica, nessa etapa o enolato ataca um eletrófilo (outro grupo carbonilado) através de sua ligação dupla, dessa maneira conseguindo unir os dois compostos através de uma ligação C-C, por fim a carga negativa do oxigênio abstrai um hidrogênio da molécula de água. O composto carbonilado pode ser o mesmo que deu origem ao enolato ou então um composto diferente, que daria o nome de reação aldólica cruzada.

A seguir tem-se o mecanismo para a reação de acetaldeído com tratamento de hidróxido de sódio em meio aquoso.

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1ª Etapa: Formação do íon enolato: A base abstrai o hidrogênio α.

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2ª Etapa: Ataque Nucleofílico: A ligação dupla do ânion enolato ataca o acetaldeído

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3ª Etapa: Protonação: A carga negativa do oxigênio abstrai um hidrogênio da água.

        Outro tipo de reação que faz uso da substituição do hidrogênio α é reação do halofórmio, este se baseia na formação do próprio halofórmio e de um íon enolato. Trata-se da reação de Cl2, Br2, ou I2 em meio alcalino com uma cetona ou aldeído.

        O mecanismo para essa reação começa com a abstração de um hidrogênio α de um aldeído ou cetona pela hidroxila da base, a carga negativa gerada sobre o carbono α é capaz de atacar o X2 se ligando um desses halogênios, o outro fica na sua forma aniônica. Esse processo de halogenação se repete por duas vezes para substituição dos outros dois hidrogênios α pelo halogênio em questão. Desse modo, a carbonila estará ligada a um conjunto CX3 que será substituído posteriormente por uma hidroxila gerando o ânion CX3-. Por fim esse ânion é capaz de abstrair o hidrogênio da hidroxila, formando um íon enolato (RCOO-) e halofórmio (CHX3).

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METODOLOGIA:

1° etapa: Condensação Aldólica - Preparação da dibenzalcetona (1-5-DIFENIL-(E,E)-1,4-PENTADIEN-3-ONA).

        Num balão de 250 mL adicione 20 ml de solução aquosa de hidróxido de sódio 10% e uma barrinha magnética para auxiliar na agitação; neste balão, coloque 15 mL de etanol 95% e resfrie a solução para um valor próximo a 20° com a ajuda de um banho de gelo. Em seguida, leve a solução resultante barra um agitador magnético; Na capela, prepare uma mistura de 2,1 mL de benzaldeído e 1,5 mL de acetona; Com auxílio de uma pipeta Pasteur, adicione cerca de metade do volume à solução alcalina preparada anteriormente e aguarde, sobre agitação constante, por dez minutos, antes de adicionar o restante da solução; Espero por mais 30 minutos, onde a solução deve apresentar um sólido de cor amarela; Filtre o sólido em um funil Büchner; Em um béquer limpo, transfira o sólido da filtração; Com a ajuda do agitador, agita com 100 mL de água destilada o filtrado, até observar a formação de uma pasta fina; Filtre novamente, e lave o sólido até a água de lavagem ter um pH neutro; Recristalize em etanol se necessário.

2° etapa: Reação do halofórmio – Preparação do iodofórmio.

        Em um tubo de ensaio, adicione 5 gotas de acetona e 1,0 mL de solução de hidróxido de sódio 10% e uma solução de iodo/iodeto gota a gota até a cor do iodo persistir; aqueça o tubo de ensaio em banho maria 60° por aproximadamente 10 minutos; observe a formação de um sólido amarelo no fundo do tubo de ensaio.

OBJETIVOS:

Analisar a química relacionada a reatividade do hidrogênio ligado ao carbono alfa em reações de condensação aldólica e halofórmio.