A Sintese de Corantes

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A descoberta de Perkin motivou uma corrida entre os químicos para conseguir sintetizar outros corantes, e no final do século XIX já existiam fábricas de corantes sintéticos na Alemanha, Inglaterra, França e Suíça, suprindo as necessidades das indústrias de tecidos, couro e papel de vários países. A alizarina sintética tornou-se disponível em boa quantidade e qualidade em 1868. O índigo sintético, que dá cor ao jeans, tornou-se disponível em 1880. Além disso, surgiram outros corantes sintéticos que davam tons vivos e límpidos, que não desbotavam e produziam resultados uniformes. No final do século XIX os tintureiros tinham cerca de duas mil cores sintéticas à disposição; a indústria dos corantes químicos já substituíra o empreendimento milenar de extração de corantes de fontes naturais.

A indústria de corantes, que hoje produz, sobretudo, pigmentos sintetizados em laboratório, abriu caminho para um setor que acabaria produzindo antibióticos, explosivos, perfumes, tintas para pintura, tintas de caneta e para impressão, pesticidas e plásticos.

O presente relatório tem por objetivo a explanação de substancias denominadas diazocompostos, que possuem a característica principal de corantes, realizadas no laboratório de química orgânica na Universidade do Sul de Santa Catarina – UNISUL.

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- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Para compreensão e interpretação dos fatos ocorridos na prática, nesta sessão, serão mostradas passagens de livros sobre os quais mostram o que foi feito e a definição para que não ocorra má interpretação dos fatos.

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CORES

As cores são resultado da absorção de radiação eletromagnética na faixa da luz visível e estão relacionadas com comprimentos de onda particulares. O vermelho, por exemplo, corresponde à faixa entre 480 a 530 nm, e o azul, de 600 a 700 nm. Os compostos orgânicos podem absorver radiação eletromagnética. Porém, a absorção de radiação na faixa da luz visível se deve à presença de grupos cromóforos – ligações duplas conjugadas - na estrutura dos compostos.

Estruturalmente, um dos únicos aspectos comuns a praticamente todos os corantes é a presença de um ou mais anéis benzênicos. Com essa propriedade os químicos podem criar substâncias ou misturas de substâncias com as mais variadas cores e com os mais variados empregos.

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SAIS DE DIAZÔNIO

Uma amina aromática primaria, estando dissolvida ou em suspensão, contendo um acido mineral e nitrito de sódio, resfriada, há a formação de um sal de diazônio.

Os sais de diazônio se decompõem lentamente, mesmo a temperaturas dos banhos de gelo, por isso as soluções devem ser utilizadas imediatamente após a preparação.

As numerosas reações dos sais de diazônio podem dividir-se em duas classes:

- Reações de substituição, em que o nitrogênio é eliminado sob forma de nitrogênio livre, N2, tomando outro átomo, ou grupo de átomos, o lugar dele no anel.

- Reações de acoplamento, em que o nitrogênio permanece no produto final.

Segundo MORRISON (1992, p. 976)

Os sais de diazonio são de grande utilidade em síntese, não só pelas numerosas classes de compostos que deles se podem obter, como também, o fato de prepara-los a partir de quase todas as aminas aromáticas primarias. Poucos são os grupos cuja presença na molécula prejudica a diazotação.

Já o acoplamento dos sais de diazonio com fenóis e aminas aromáticas dá origem aos azocompostos, com excepcional importância na industria de corantes sintéticos.

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SINTESE DE COMPOSTOS AZÓICOS: ACOPLAMENTO

Em condições apropriadas, os sais de diazônio reagem com certos compostos aromáticos com formação de substâncias de formula geral Ar – N = N – Ar’, chamadas azocompostos ou compostos azóicos. Nesta reação, designada reação de acoplamento, o nitrogênio do grupo diazônio mantém-se no produto da reação, ao contrario das reações de substituição.

O anel aromático, para ser atacado pelo íon diazônio, deve conter um grupo com tendência a doar elétrons, como –OH, -NR2 ou –NH2. A substituição se dá, normalmente, na posição 4 ( para), relativamente à ocupada pelo grupo ativante. Em condições normais, a reação de acoplamento com os fenóis realiza-se em solução moderadamente alcalina, para as aminas, ácida.

O fato de a reação ser ativada pelos grupos doadores, revela que a reação de acoplamento é uma reação de substituição aromática eletrófila, em que o íon diazônio é atacante.

Segundo MORRISON (1992, p. 983)

No laboratório, verifica-se que a reação de acoplamento exige mais do que o simples fato de misturar o sal de diazonio com a amina ou fenol. Em concorrência com qualquer uma das reações do sal de diazônio, esta sempre a reação com água, que origina um fenol. Se condições desfavoráveis fizerem com que a reação de acoplamento se dê apenas lentamente, então pode muito bem acontecer que a reação de formação do fenol seja a reação principal. Além disso, o fenol formado, a partir do sal, pode, ele próprio, participar na reação de acoplamento; por pequena que seja a quantidade do produto desta reação não desejada, pode contaminar o produto desejado, normalmente um corante, cujo tom deve ser o mais puro possível, mas que possa roubar todo o valor comercial.

Deve-se, portanto, escolher as condições de forma que a reação de acoplamento se de o mais rapidamente possível. É extremamente importante ajustar o grau de acidez ou alcalinidade do meio em que se dá o acoplamento ao valor mais adequado.

Em meio acido, a amina, utilizada na reação, transforma-se no respectivo íon, o qual, devido a carga positiva, que possui, é relativamente pouco reativa para a substituição aromática eletrofilica, ou seja, não é suficientemente reativa para poder ser atacada pelo íon diazônio, que é um eletrófilo fraco. Quanto mais acido o meio, maior será a proporção de amina que se encontra na forma de íon, e menor a velocidade do acoplamento. Situação análoga se verifica no caso do fenol, que são levemente ácidos, que, em