A SÍNTESE DA p-NITROANILINA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

CQ129 - QUÍMICA ORG NICA EXPERIMENTAL III

PRÁTICA 3: SÍNTESE DA p-NITROANILINA

Curso: Química

Turma DP

Alunos: Andre Henrique Goncalves Martinez e Lucas Eduardo Lima de Souza

Prof.Dr. Marcelo Gonçalves Montes D’Oca

Curitiba

2022 / 1°semestre

Índice

Introdução e objetivo …………………………………………………………….………3

Revisão bibliográfica ……………………………………………………….……………4

Parte experimental ………………………………………………………………………4

Resultados e discussão …………………………………………………………………5

Conclusão ………………………………………………………………..………………6

Referências ………………………………………………………………………….……6

Anexos ………………………………………………………………………………….…7

Introdução e objetivo

Devido às características estruturais os compostos aromáticos possuem uma estabilidade relativa elevada, garantindo normalmente uma baixa reatividade, uma das reações mais comuns são as substituições aromáticas eletrofílica, quando ocorre um ataque nucleofílico do anel aromático através de seus elétrons π a uma espécie eletrofílica, normalmente substituindo um dos átomos de hidrogênio do anel aromático.

A variedade de substituintes que podem ser introduzidos é grande, halogênios, grupo ácido sulfônico, hidroxilas, grupo nitro são apenas um dos tantos substituintes existente para compostos aromáticos. Essa versatilidade permite que com alguns materiais simples seja possível preparar milhares de compostos aromáticos substituídos.

Cada substituinte afeta a reatividade do anel aromático, alguns são capazes de ativar o anel tornando o mesmo mais reativo que o benzeno, outros desativa o anel deixando-o menos reativo.[1]

Um substituinte que iremos destacar neste experimento são os do grupo nitro, as reações de nitração são em sua maioria reações exotérmica, e sua temperatura influencia diretamente na orientação do grupo nitro nas reações de nitração, e um aumento na temperatura acarreta numa elevação de grau de nitração, obtendo então uma maior quantidade do produto principal e dos subprodutos[2].

Quando falamos de reações envolvendo as amidas, temos que destacar a hidrólise de amidas, que ocorre quando esses compostos são aquecidos com ácido ou base aquosas. Através de um ataque da molécula de água à carbonila protonada, obtemos um intermediário tetraédrico, na sequência um oxigênio perde um próton para o nitrogênio, e ocorre a perda de uma molécula de amônia, formando um ácido carboxílico protonado, por fim um ácido carboxílico e um íon amônio são formados por meio da transferência de um próton para a amônia.[3]

Referencial Teórico-

A p-nitroanilina é um sólido amarelado, possuindo massa molar de 138,124 g/mol, ponto de fusão de 147,5 °C e ponto de ebulição igual a 332 °C, densidade de 1,424 g/mL, sendo solúvel em etanol e acetona, e insolúvel em água [4].

A p-nitroacetanilida é um sólido amarelo claro, que possui massa molar igual a 180,16 g/mol, ponto de fusão de 216 °C e ponto de ebulição de 408,9 °C e densidade de 1,34 g/mL, sendo um sólido pouco solúvel em água, porém solúvel em água gelada e etanol [4].

O ácido sulfúrico é um líquido incolor, que possui massa molar de 98,080 g/mol, ponto e fusão de 10,31°C e ponto de ebulição 337°C, pKa de 1,99 e densidade igual a 1,835 g/mL [4].

A síntese parte da adição de um grupo acetamida na molécula de anilina, gerando a acetanilida, com o grupo acetamida adicionado atuando como um grupo protetor, impedindo que os pares de elétrons do nitrogênio atuem como nucleófilo, e também gerando um efeito estérico na posição orto da molécula, permitindo reações de monosubstituição aconteçam suavemente [5].

Depois é realizada a reação de nitração da molécula de acetanilida, que ocorre preferencialmente na posição para, gerando como produto a p-nitroacetanilida. Após isso, é feita a remoção do grupo protetor através da reação de hidrolise ácida ou desacetilação, onde é removido um grupo ácido carboxílico desprotonado [6].

Parte experimental

Os 2,47g de p Nitroacetanilida obtidos no experimento anterior, foram transferidos para um balão junto a 14,00 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 50% (V/V) e algumas pérolas de sílicas para amenizar o borbulhamento durante a ebulição feita sob o condensador de refluxo por aproximadamente 20 minutos. Quando passou o período de ebulição, foi desligada a manta e o sistema de condensação de refluxo e o meio de reação foi deixado esfriando a temperatura ambiente. Um béquer contendo cerca de 250 mL de água e gelo picado onde a mistura contida no balão já a temperatura ambiente foi despejada, o béquer foi colocado sob agitação magnética e 60 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 20% (m/V) foi adicionada lentamente e sob agitação constante, para conseguir obter em papel de tornassol um pH próximo de 8.

O béquer contendo a mistura foi resfriado em banho de gelo e quando ocorreu a cristalização,