A SÍNTESE DO BISGLICINATOCOBRE (II)

1. INTRODUÇÃO

O cobre é um elemento químico essencial para os seres vivos, encontrado em baixa concentração nos organismos, porém de fundamental importância biológica, cuja característica química principal são os dois estados de oxidação relevantes 1+ e 2+. As funções vitais do cobre são devidas a sua capacidade de doar ou receber elétrons, participando das reações de oxirredução, catalisadas pelas enzimas, superóxido dismutase e citocromo oxidase. [1,2,3] 

Evidências recentes indicam a influência do cobre sobre a função imunológica, e o importante papel que desempenha na maturação dos tecidos linfoides. Proteínas e enzimas que contêm cobre são responsáveis por funções primordiais em organismos vivos, como no transporte de elétrons e ativação de oxigênio para oxidações de substratos. [2] 

A glicina é considerada o aminoácido mais simples, pois só têm um átomo de hidrogênio em sua cadeia lateral, é o único aminoácido que não é oticamente ativo. É um neurotransmissor inibitório, e converte-se em glicose no fígado. Sendo o segundo aminoácido mais comum em proteínas, representa 5% dos aminoácidos das proteínas do organismo humano. [5]

O cobre no seu estado 2+ pode formar uma grande quantidade de compostos de coordenação, muito deles são quelatos. Os ligantes bidentados, como a glicina, apresentam isomeria cis-trans quando se coordenam com um íon metal. Assim, para o complexo sintetizado neste experimento, bisglicinatocobre (II), tem geometria quadrado planar.[5] 

1. OBJETIVO

Sintetizar e caracterizar o complexo bisglicinatocobre (II) de relevância bioinorgânica, observando e discutindo a troca de ligantes que acontece durante a reação.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. Materiais

• Bacia de metal para banho maria;
• Balança semianalítica;
• Bastão de vidro;
• Béqueres de 25 e 100 mL;
• Bico de Bunsen;
• Erlenmeyer de 125 mL;
• Espátula;
• Funil de Büchner de 50 mL;
• Kitassato de 125 mL;
• Papel filtro;
• Pipeta de 5 e10 mL;
• Placa de petri;
• Termômetro;
• Tripé e tela;

1. Reagentes

• Acetato de sódio;
• Água destilada;
• Cloreto de cobre II dihidratado;
• Etanol 95%;
• Éter etílico;
• Glicina;

1. Procedimento Experimental

Primeiramente, pesou-se 0,8551 g de cloreto de cobre II dihidratado em um béquer de 100 mL, e este foi dissolvido com 5,00 mL de água destilada, em seguida adicionou-se 5,00 mL etanol 95%. Depois foram adicionados 0,8200 g de acetato de sódio e o sistema foi agitado até total dissolução do sólido. Em um segundo béquer, dissolveu-se 0,7606 g de glicina com 5,00 mL de água destilada.  

Com o auxílio de um conta-gotas, adicionou o ligante (solução de glicina) sobre o metal (solução de cobre II) onde foram observadas algumas mudanças. Após total adição do ligante ocorreu à formação do complexo, visivelmente notável. A solução foi aquecida em banho maria, em aproximadamente 70 °C por 15 minutos e o sistema foi resfriado em água corrente. Filtrou-se o precipitado formado a vácuo, lavando-o com 10,00 mL de etanol e 10,00 mL de éter etílico, ambos gelados. O sólido foi devidamente tampado e seco em temperatura ambiente, dentro de um dessecador durante uma semana.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A formação do complexo bisglicinatocobre (II) se dá pela junção de duas simples etapas. Inicialmente se adiciona álcool ao cloreto de cobre (II) dihidratado, formando um meio orgânico que facilitará a solubilidade do cloreto, e depois o acetato de sódio, que terá o papel de desprotonar a glicina. Em paralelo dissolveu-se o ligante em uma quantidade mínima de água, e este foi adicionado, gota-a-gota, sobre a primeira solução. Ao misturar as soluções, o glicinato que possui dois potenciais sítios de ligação, sendo ele um ligante bidentado, se liga ao metal, formando assim o complexo bisglicinatocobre (II) de cor azul. A formação do complexo é nítida e repentina, na última porção de ligante adicionado, a solução se torna sólida.

CuCl2.2H2O (s) + 2CH3COONa (s) + C2H5NO2 → [Cu(gly)2] (s) + CH3COOH(aq)  + 2NaCl

Figura 1. Formação do complexo bisglicinatocobre (II), percebe-se que a solução já se encontra em seu estado sólido.

[pic 1]

A solução foi deixada em banho maria até que o complexo fundisse por completo, não ultrapassando 70°C, e depois resfriado em água corrente, observando sua precipitação.

O complexo foi então filtrado e lavado com etanol, para retirada de impurezas, e com éter, que por ser muito volátil carrega o etanol pelo método de filtração a vácuo. A água não deve ser usada na lavagem, pois o complexo reagiria em meio aquoso. Depois de seco, o produto foi pesado, 1,0300 g, e a partir deste foi possível calcular o rendimento da reação.

Sabendo que a massa molar do CuCl2.2H2O é 168,4667 g mol-1 e do complexo [Cu(gly)2] é 213,6792 g mol-1, e que a reação é 1:1, o produto formado terá a mesma quantidade molar que o reagente limitante, cloreto de cobre (II).

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

O rendimento calculado mostra como a prática, mesmo que com técnicas de laboratórios simples, nos permite obter um resultado satisfatório e com um aproveitamento relativamente alto.

O complexo formado tem o Cu2+ como íon metálico final, sua distribuição eletrônica tem em seu orbital de valência o d8, que para metais com NC = 4, a geometria favorecida é a quadrada planar.