Relatório Aula Prática 4: Síntese de Chalconas

[pic 1]

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA UFRJ – 2° semestre/2019

Aluno: Heberson dos Anjos Monteiro         Matrícula: 13214070075

Disciplina: Química VII                              Polo: São Gonçalo

Tutor presencial: Ricardo Stutz

Relatório aula prática 4: Síntese de Chalconas

Introdução

Chalconas são moléculas de cadeia aberta que contêm dois anéis aromáticos ligados por um fragmento enona de três carbonos, sendo classificadas por essa razão, como cetonas α, β-insaturadas, com grupamentos aromáticos conectados a três carbonos referentes a porção olefinica e carbonila, apresentando núcleo 1,3-diarilprop-2-en-1-ona, excelentes no desenvolvimento de fármacos (MARIÑO et al., 2015). O esqueleto C6-C3-C6 é considerado privilegiado no desenho de fármacos.

As Chalconas são flavonoides de cadeia aberta estando amplamente distribuídas no reino vegetal, estando presentes em produtos regularmente utilizados no consumo humano como:  frutas, vegetais, grãos, raízes, flores, chás e vinhos, podem ser obtidas de fontes naturais ou sintetizadas, sendo por isso, empregadas como produtos intermediários e finais na biossíntese de flavonoides. Possuem atividade antioxidante, anticâncer, antimicrobiana, anti-inflamatória e outras. São alvos de interesse por pesquisadores em universidades e pela indústria farmacêutica (BATOVSKA; TODOROVA, 2010). O interesse químico-farmacológico na síntese de chalconas, bem como em sua utilização está relacionado a sua estrutura relativamente simples, na diversidade de atividades   farmacológicas que apresentam, e também as possibilidades de modificações que apresenta em relação ao seu mecanismo de estrutura e atividade química. São características básicas desta a abertura de um terceiro anel, presentes nas classes de flavonoides, o que torna possível a formação de uma ligação dupla com os carbonos denominados α e β na função carbonila (VENTURELLI et al., 2016).

Estrutura geral das Chalconas

[pic 2]

Existem diversos métodos para a construção do núcleo chalcônico descritos na literatura, porém a metodologia mais utilizada é a condensação de Claisen-Schmidt. Neste método, realiza-se a condensação de um benzaldeído com uma cetona apropriada em um solvente polar como metanol, com o uso de uma base como catalisador. É um método bastante versátil e conveniente, que confere rendimentos muito variados, desde 5% até 90%. O mecanismo proposto consiste em promover a condensação e desidratação do benzaldeído em meio básico, empregando catalisador básico pela remoção de um hidrogênio alfa ácido da cetona, formando assim um carbânion, que pode ser estabilizado por ressonância. A reação continua através de um ataque nucleofílico do carbânion ao carbono da carbonila do aldeído, formando   assim   um   intermediário   tetraédrico (íon   alcóxido).   Ao   ser protonado por um hidrogênio da água o íon alcóxido é convertido no produto de condensação e o meio básico é regenerado.  O produto de condensação sofre desidratação básica e para que isso ocorra, um hidrogênio ácido é abstraído da posição alfa, resultando assim no íon enolato, que por equilíbrio elimina o grupo OH-, formando assim a chalcona.

Mecanismo de reação para síntese da Dibenzalacetona

[pic 3]

Uma reação de condensação é aquela em que duas moléculas se unem para formar uma nova ligação C-C e simultaneamente remover uma pequena molécula de água. Em reações com aldeídos ou cetonas, uma molécula de água pode ser eliminada se este carbono α se tornar um nucleófilo. Uma adição aldólica é uma reação em que se observa a formação de um composto carbonílico depois de ter removido um próton de um carbono α, posteriormente reage como nucleófilo e ataca o carbono do grupo carbonilo, que é um eletrófilo, numa segunda molécula do composto carbonílico. Como bem é conhecido, as reações de álcoois, sofrem desidratação quando aquecidos com ácido. Os produtos β-hidroxialdeído e β-hidroxicetona das reações de adição aldólica são mais fáceis desidratar que muitos álcoois, uma vez que a dupla ligação que se forma como produto da desidratação estar conjugada com um grupo carbonilo. A conjugação aumenta a estabilidade do produto e, portanto, facilita a formação.

A dibenzalacetona (1,5-difenil- (E, E) -1,4-pentadien-3-ona) é empregada na indústria farmacêutica para produzir anti-inflamatórios. Ela também participa da formulação de protetores solar e como componente de lentes oftalmológicas que fornecem proteção aos olhos da exposição crônica ao Sol, uma vez que ela é capaz de absorver radiações na faixa do ultravioleta UVA (320-400nm) e UVB (280-320nm). Uma vez que esta molécula é composto aromático conjugado, ela atua como um foto protetor químico, pois ao invés de refletir a luz do Sol criando uma barreira física, ela atua absorvendo essa radiação. Seu aspecto é de um sólido amarelo cristalino, praticamente insolúvel em água, pouco solúvel em etanol, porém, solúvel em acetona e clorofórmio.  Apresenta massa molar de 234,29 g mol-1e um ponto de fusão entre 110-111 ºC. Para que haja formação significativa desse produto é necessário que um dos reagentes não condense com ele próprio, tal qual ocorre com o benzaldeído, uma vez que apresenta em sua estrutura molecular hidrogênios-α. O composto intermédio, formado pela primeira condensação (benzalacetona), possui ainda átomos de hidrogénio acídicos, originando facilmente uma segunda condensação. Esta reação apenas ocorre em meio alcalino, por causa do papel do íon hidróxido no mecanismo da reação, fazendo com que a benzalacetona inicialmente formada reaja facilmente com outra molécula de benzaldeído pelo mesmo mecanismo, formando finalmente a dibenzalacetona.

Objetivo

Esta prática teve como objetivo sintetizar a dibenzalacetona denominada de Chalcona.

Metodologia

Empregar métodos de condensação aldólica a fim de sintetizar a dibenzalacetona, através da reação de Claisen - Schmidt, para posteriormente realizar a devida purificação.

Materiais e reagentes

. Balão de fundo redondo de 50 mL: 1 (uma) unidade

. Pipeta graduada de 1,0 mL: 2 (duas) unidades

. Proveta de 25,0 mL: 2 (duas) unidades

. Kitassato de 250 mL

. Funil de Buckner

. Papel de filtro

. Pissete de 500 mL