A Síntese do m-nitrobenzoato de metila a partir do benzoato de metila

1 RESUMO

A síntese do m-nitrobenzoato de metila a partir do benzoato de metila e ácido nítrico foi realizada com ajuda de instrumentos como béqueres, pipetas graduadas e outras vidrarias apropriadas, foi realizada a recristalização e purificação do produto, o benzoato de metila sofreu o ataque de um eletrófilo na direção meta devido a seu substituinte ser um grupo desativador, o processo ocorrido é uma substituições aromáticas eletrofílicas, foi encontrado o ponto de fusão do produto que foi 77-78 ºC, a massa do produto obtida foi de 5,38 g indicando assim um rendimento de 53,32%.

Palavras chaves: substituições aromáticas eletrofílicas, m-nitrobenzoato de metila, eletrófilo, grupo desativador, ponto de fusão.

2 INTRODUÇÃO

Quando um benzeno substituido sofre um ataque eletrófilo os grupos, já ligados ao anel aromático acabam influenciando o sítio de ataque, ou seja, acabam afetando a orientação nas substituições aromáticas eletrofílicas.

Os grupos substituinte podem ser divididos em grupos, os grupos ativadores são os grupos que tornam o anel aromático mais reativo que o benzeno, isso ocorre porque eles doam elétrons para o anel aromático, enquanto que os grupos desativadores são aqueles grupos que tornam o anel menos reativo que o benzeno, isso se deve ao fato desses grupos retirarem elétrons do anel, ou por causa da sua elevada eletronegatividade ou devido a ressonância presente nesse grupo.

Podem-se dividir os substituintes em duas classes de acordo com a maneira como eles influenciam a orientação do ataque pelo eletrófilo entrante. Os grupos que influenciam o eletrófilo a entrar nas posições orto e para são classificados como grupos de orientadores orto-para, enquanto que os grupos que influenciam ao eletrófilo a entrar na posição meta são chamados de orientadores meta.

Os grupos ativadores influenciam os eletrófilos a entrar nas posições orto-para enquanto que os grupos desativadores favorecem o ataque do eletrófilo na posição meta, a tabela 1 mostra o efeito de alguns substituintes na substituição aromática eletrofílica.

Tabela 1 – Efeito dos substituintes na substituição aromática eletrofílica.

[pic 1]

Fonte: Solomons, p. 580, 2001

3 METODOLOGIA

Em béquer de 50 mL colocou-se 4 mL de ácido sulfúrico, posteriormente transferiu-se esse béquer para um banho de gelo, e adicionaram-se 4 mL de ácido nítrico gota a gota, em fim deixou-se em repouso fora do banho de gelo.

Em outro béquer de 150 mL adicionaram-se 12 mL de ácido sulfúrico, transferiu-se esse béquer também para um banho de gelo e sal, aguardou-se a temperatura do ácido atingir 0 ºC e logo em seguida adicionaram-se 6,9 mL de benzoato de metila, manteve-se a temperatura a 0 ºC ou abaixo, adicionou-se gota a gota a mistura sulfonídrica reservada enquanto isso agitou-se a mistura, manteve-se a temperatura da mistura abaixo de 15 ºC, posteriormente deixou-se em repouso por 15 minutos na temperatura ambiente.

Após ter esfriado despejou-se a mistura sobre 50 gramas de gelo picado em um béquer de 250 mL, esperou-se o gelo mundir e filtrou-se a mistura com a ajuda de um funil de Büchner e uma bomba à vácuo, posteriormente secou-se o produto na estufa.

Recristalizou-se o produto em 60 mL de mistura de etanol e água em uma proporção de 2:1, secou-se o produto recristalizado na estufa a aproximadamente 75 ºC por 1 hora, e determinou-se o ponto de fusão do composto obtido e por fim, comparou-se o ponto de fusão obtido com o ponto de fusão da literatura.

4 RESULTADO E DISCUSSÃO

A tabela 2 mostra as constantes físicas dos compostos usado e obtidos na reação de substituição aromática eletrofílica, o valor do ponto de fusão do m-nitrobenzoato de metila obtido experimentalmente está relatado nessa tabela (negrito), enquanto que a tabela 3 mostra a quantidade de reagente utilizados e a tabela 4 a quantidade de produto obtido.

Tabela 2 – Constantes físicas dos reagentes e produtos.

Reagentes e produtos	MM (g/mol)	P.F. (ºC)	P.E. (ºC)	Densidade (g/mol)	Solubilidade
H2SO4	98,08	10,38	279,6	1,83	Sol. em H2O
HNO3	63,01	-42	83	1,51	Sol. em H2O
Benzoato de metila	136,15	-12,5	199,6	1,08	Sol. em H2O
Metanol	32,04	-98	65	0,73	Sol. Em etanol
Etanol	46,06	-114,3	78,4	0,79	Sol. em H2O
m-nitrobenzoato de metila	182,15	77-78

Tabela 3 – Quantidade de reagentes utilizados.

Reagentes	Massa usada	Proporção
g	Mol	Teorica	Usada
Benzoato de metila	7,54	0,055	1	1
Ácido nítrico	6,04	0,096	1	1,74

Tabela 4 – Quantidade de produto obtido e quantidade que deveria ser obtida se houvesse 100% de rendimento.

Produto	Massa obtida	Massa teorica
g	mol	g	mol
m-nitrobenzoato de metila	5,38	0,029	10,09	0,055