SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E RESOLUÇÃO DA ɑ-FENILETILAMINA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

IQ - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA

QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL 1A

SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E RESOLUÇÃO DA

ɑ-FENILETILAMINA

ALUNOS: Amanda Morandi e Henrique da Soler

MATRÍCULA: 00259814 e 00275926

PORTO ALEGRE, 27 DE JUNHO DE 2019

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

2. O PROCESSO 5

2.1. Síntese do Formiato de Amônia 5

2.2. Síntese da ɑ-feniletilformamida 6

2.3. Hidrólise da ɑ-feniletilformamida 7

2.4. Purificação da ɑ-feniletilformamida 7

2.5. Caracterização da ɑ-feniletilamina 9

3. RESOLUÇÃO DA ɑ-FENILETILAMINA 10

3.1. Obtenção dos sais diastereoisoméricos 11

3.2. Recuperação da (S)-(-)-ɑ-feniletilamina 11

3.3. Recuperação da (R)-(+)-ɑ-feniletilamina 12

3.4. Determinação da pureza óptica das amostras 12

4. CÁLCULOS E RESULTADOS 13

5. CONCLUSÕES 14

6. REFERÊNCIAS 15

1. INTRODUÇÃO

A ɑ-feniletilamina pertence à família das feniletilaminas, substâncias alucinógenas com estrutura semelhante à anfetamina e à catecolamina(1). Ela é um composto possível de ser sintetizado laboratorialmente, e uma rota bastante utilizada é partindo de uma mistura de acetofenona com formiato de amônia, uma chamada síntese sequencial. Desta reação, o produto adquirido é a ɑ-feniletilformamida que, quando tratado com ácido clorídrico, leva ao cloridrato de ɑ-feniletilamônio, composto que apresenta um centro quiral no carbono alfa. Em meio básico o sal por fim gera uma mistura racêmica de ɑ-fenietilamina. Apesar de apresentar uma forma de produção relativamente simples, essa substancia é também considerada um problema, pois pesquisas desenvolvidas na Polônia apontaram a presença do composto ɑ-feniletilamina em amostras ilegais de anfetamina, em proporções que podem variar de 2 a 90%(2). O uso das feniletilaminas em altas doses pode levar a confusão, náusea, depressão, vômito, dores de cabeça, síndrome de serotonina e profunda vasculopatia cerebral(3).

A síntese artificial de moléculas orgânicas tem ganhado interesse mundial devido à difícil síntese natural ou à raridade de ocorrência dessas substâncias. Algumas vezes a própria quiralidade da molécula é um obstáculo, principalmente na farmacologia. São conhecidos vários casos em que isômeros apresentam efeitos diferentes no organismo, alguns sendo até prejudiciais.

Tabela 1: Exemplos dos efeitos de diferentes isômeros(2)

Por tais motivos, um grande empecilho na síntese da ɑ-feniletilamina é a obtenção de uma mistura racêmica como produto final. Grande parte dos esforços na rota citada acima é para separar os isômeros S e R da feniletilamina.

Dessa forma, o estudo desta substância é importante já que, por ser considerada prejudicial à saúde humana, conhecer formas de sintetizá-la e separar os enantiômeros pode funcionar como um método preventivo de seu uso indevido; além de ser a proposta de projeto ‒ realizado em aula e em equipe ‒ da disciplina de Química Orgânica Experimental 1A. Assim, o presente trabalho visa trazer os passos da obtenção, separação e quantificação dos isômeros da ɑ-feniletilamina partindo da síntese do próprio formiato de amônia.

2. O PROCESSO

2.1. Síntese do Formiato de Amônia

O primeiro passo do projeto foi sintetizar o sal de formiato de amônia. Em um béquer de 500mL contendo 84mL de ácido fórmico a 88% (aproximadamente 2,04mol), foi adicionado lentamente 99,998g de carbonato de amônia (1,04mol). Tal adição foi realizada na capela por haver desprendimento de gás carbônico e pelo possível desprendimento de amônia, sob agitação constante e aquecimento brando. Para garantir o máximo rendimento, o carbonato de amônia foi colocado de forma controlada até a efervescência atenuar. Houve agitação manual para homogeneizar a solução e agilizar a reação. O calor foi conferido por uma chapa de aquecimento.

Após a adição, o béquer foi resfriado ao ar e então mergulhado em um banho com gelo para a formação dos cristais de formiato de amônio, etapa que ocorreu sem problemas. Os sais então foram filtrados em funil de Büshner sob vácuo e guardados em dessecador pelo período de uma semana.

A reação se dá de acordo com:

Figura 1: Reação do, respectivamente, carbonato de amônio com o ácido fórmico, formando formiato de amônio, gás carbônico e água.

2.2. Síntese da ɑ-feniletilformamida

Em um balão com entrada lateral para termômetro adicionou-se 50,297g do formiato de amônio sintetizado com 29,1mL de acetofenona e mais meia dúzia de aparas de porcelana porosa para evitar uma evaporação muito violenta. O balão então foi acoplado a um separador Dean-Stark modificado (de saída lateral e não inferior), encabeçado por um condensador de refluxo. O equipamento foi montado na capela por conta do desprendimento de amônia.

O balão então foi aquecido com uma manta de aquecimento e monitorou-se a temperatura com a ajuda de um termômetro. A mistura inicialmente fundiu, resultando em duas fases, uma aquosa e uma orgânica, e só por volta dos 100ºC iniciou-se a destilação, a qual removeu água e acetofenona do meio. Deseja-se, com o separador Dean-Stark, retirar a água e retornar a acetofenona para seguir com a reação:

Figura 2: Reação para a obtenção da alfa-feniletilformamida

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