Obtenção Da P-nitroacetanilida

1. INTRODUÇÃO

1.1. Substituição aromática eletrofílica

A substituição eletrofílica aromática é a reação mais comum de um composto que apresenta aromaticidade. Nela um eletrófilo reage com o anel aromático, onde um dos seus átomos de hidrogênio é substituído. Ela não ocorre somente com benzenos ou com benzenos substituintes, e sim com qualquer composto que tenha um anel aromático.

Devido à sua grande estabilidade, por ressonância, os compostos de anéis aromáticos não podem sofrer, tão facilmente, reações de adição eletrofílica, assim como fazem os alcenos. Porém em ambos os casos é a dupla ligação, que por conter maior densidade eletrônica, atrai os eletrófilos.

Existem diferentes tipos dessa mesma reação, onde substituintes diferentes são introduzidos no anel. Os principais exemplos são: halogenação, nitração, sulfonação, hidroxilação, alquilação e acilação. (MCMURRY, 2011, p. 517-518)

1.1.1. Nitração aromática

A nitração ocorre através da reação com uma mistura concentrada dos ácidos nítrico e sulfúrico. Nela o íon nitrônio exerce o papel de eletrófilo. Ele é formado pela protonação seguida de desidratação do ácido nítrico. O íon reage com o anel aromático, formando um carbocátion intermediário, que logo em seguida perde H+ para fornecer um produto de substituição neutro, o nitro benzeno. (MCMURRY, 2011, p. 522-523)

1.1.2. Efeito dos substituintes na substituição eletrofílica aromática

Numa substituição eletrofílica aromática em um anel aromático sem substituintes somente um produto é produzido, mas quando essa reação acontece em um anel substituído, mais de um produto poderá ser formado. Os substituintes afetam o anel de duas maneiras:

• Os substituintes podem aumentar ou diminuir a reatividade do anel aromático, onde ele ficará mais ou menos reativo em comparação ao benzeno. Os ativadores são os substituintes que aumentam a reatividade através do aumento da densidade eletrônica no anel aromático. Esse aumento pode ocorrer através da doação de elétron por efeito indutivo e/ou efeito de ressonância, onde geralmente um efeito de ressonância doador é mais significativo que um efeito indutivo retirador. Analogamente os desativadores são os substituintes que diminuem a reatividade por efeitos retiradores de elétrons.

• Os substituintes também influenciam na posição onde a substituição irá ocorrer, havendo substituintes ortoparaorientadores e metaorientadores. Tal efeito pode ser explicado pela teoria de ligação de valência, onde determinada posição ou posições são favorecidas pela posição da carga positiva na estrutura de ressonância do intermediário carbocátion de maior contribuição na estrutura de molécula. (MCMURRY, 2011, p. 530-538)

1.2. Recristalização

A recristalização é uma técnica de purificação de compostos orgânicos que são sólidos a temperatura ambiente. Nesse método um sólido é dissolvido em um solvente quente e é esfriado lentamente. Como o soluto deve possuir uma solubilidade endotérmica, pois a solubilidade deve diminuir junto com a temperatura, ocorre o desenvolvimento de cristais.

Se o processo for lento, ocorrerá a cristalização, caso seja rápido, ocorrerá apenas a precipitação. O resfriamento lento dos cristais permite a produção de um resultado puro, pois as impurezas ficam na solução. Quando o esfriamento é rápido as impurezas se unem ao precipitado, produzindo um resultado impuro. O que é de suma importância na cristalização é a escolha do solvente. O solvente ideal é aquele no qual o soluto é insolúvel a frio e solúvel a quente.

O principio que permite que a recristalização ocorra é fato de que a solubilidade de soluto em um solvente pode aumentar com a temperatura (solubilidade endotérmica). Na recristalização a solução é preparada pela dissolução do soluto numa temperatura próxima ou igual à temperatura de ebulição do solvente. Nesta temperatura a solubilidade do soluto no solvente aumenta bastante. Desta forma, a quantidade de solvente quente utilizada pode ser muito menor do que a quantidade de solvente à temperatura ambiente. Quando a solução é em seguida resfriada, a solubilidade do soluto cai abruptamente e a solução se torna saturada. O soluto que não pode mais ser mantido em solução precipita na forma de cristais mais puros, que podem, portanto ser coletados.

A técnica de recristalização só pode ser usada com o solvente oportuno. O soluto deve ser relativamente insolúvel no solvente à temperatura ambiente e a sua solubilidade deve ser muito mais elevada a uma temperatura mais elevada. Ao mesmo tempo, as impurezas que estão presentes devem ser solúveis no solvente à temperatura ambiente ou insolúveis no solvente a uma temperatura mais elevada.

É importante que sistema de filtração (funil e papel de filtro) seja aquecido previamente, pois uma filtração a frio fará com que o soluto se precipite no tubo do funil. (DIAS, 2004, p. 90-95)

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo geral

• Realizar a síntese de p-nitroacetanilida.

2.2. Objetivos específicos

• Adquirir experiência prática a cerca da síntese orgânica;

• Purificar e determinar a masssa de p-nitroacetanilida para calcular o rendimento.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Materiais e reagentes

Tabela 1 – Materiais e reagentes utilizados

3.2. Procedimento experimental

• Adicionar 0,02 mol de acetanilida seca e pulverizada num béquer seco de 50 mL e em seguida adicionar 3 mL de ácido acético;

• Agitar a mistura de modo a obter uma suspensão;

• Adicionar nesta suspensão 2 mL de ácido sulfúrico concentrado;

• Resfriar externamente o béquer em banho de gelo e sal até atingir uma temperatura de 5°C;

• Adicionar vagarosamente e com agitação, uma mistura gelada de 1,2 mL