O Monitoramento, síntese e purificação do Ácido Acetilsalicílico (AAS)

...

Anidrido Acético

102,09 ----- 1 mol

x ------10.10-2 mol

x= 10 m

A síntese (figura 3) do Ácido Acetilsalicílico é uma reação de acetilação. Por ser uma reação muito demorada o uso de ácido sulfúrico foi necessária, fazendo a ativação do anidrido acético ocorrendo assim o ataque nucleofílico do grupo -OH fenólico sobre o carbono carbonílico do anidrido acético, seguido de eliminação de ácido acético, formado como um subproduto da reação. [pic 4]

Figura 3. Mecanismo de síntese do AAS.

A reação ocorreu sob monitoramento e aquecimento testando a presença de ácido salicílico. No primeiro minuto ainda havia presença ácido salicílico, pois ao colocar a solução de 1% de FeCl 3 na pequena alíquota dentro tubo de ensaio estava com coloração violácea, indicando a presença de complexos de ferro e salicilato. No segundo monitoramento não havia mais presença de ácido salicílico, como pode observar-se pela coloração incolor no tubo de ensaio.

Passados os 7 dias pode-se observar a formação de cristais e pode sentir o cheiro característico de ácido acético ao destampar o erlenmeyer.

O produto obtido é uma mistura de ácido salicílico e o anidro acético que não reagiram juntamente com o ácido acetilsalicílico e polímeros de ácido acetilsalicílico.

Usa-se o bicarbonato de sódio para dissolver todos os cristais mas os polímeros continuam insolúveis, ao filtrar com água reduz-se a solubilidade do ácido acetilsalicílico e dissolve as impurezas e retém os polímeros formados no produto obtido.

Para continuar a purificação é necessário que o ácido acetilsalicílico precipite novamente, para isso usou-se o HCl concentrado e água, quando colocado em banho de gelo o ácido acetilsalicílico cristalizou-se como uma massa. Filtrou se a massa usando água gelada e após alguns minutos na estufa obteve-se o produto final.

Pegou-se uma pequena alíquota do produto final e testou com solução de 1% de FeCl 3 e não houve mudança de coloração, indicando a ausência de ácido salicílico, ou seja, formação do ácido acetilsalicílico.

O anidrido acético foi à espécie em excesso, o cálculo do rendimento deve ser feito em relação ao ácido salicílico.

Massa molar ácido salicílico: 138,121 g/mol

Massa molar ácido acetilsalicílico: 180,157 g/mol

138,12 g ------- 1 mol

x ------- 10.10-3 mol

x= 1,3812 g

A massa de AAS teórico que deveria ser encontrada para um rendimento de 100% seria de 1,3812 g.

A massa total de ácido acetilsalicílico sintetizados foi de 1,29 g descontado o peso do papel de filtro de 0,23 g totalizou uma massa de 1,06g.[a]

O rendimento da reação é o quociente entre a quantidade de produto obtido e a quantidade teoricamente esperada (atendendo à estequiometria da reação e ao reagente limitante).

1,80g AAS® teórico ------- 100%

1,[b]06 g[c] AAS® sintetizados ------- x

x= 59%

O rendimento da síntese de AAS® foi de 59%.[d]

A análise da pureza da aspirina sintetizada pode ser determinada pelo ponto de fusão. A amostra obtida teve um ponto de fusão de 125-135ºC. De acordo com a literatura consultada, o ponto de fusão da aspirina corresponde a 135[e]°C. O ponto de fusão deu abaixo da literatura por a amostra ainda conter traços de água.

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- Questionário

Questão 1) Mostre o mecanismo de síntese do AAS®.

O mecanismo ocorre em 3 etapas:

Primeira etapa[pic 5]

Segunda etapa

[pic 6]

Terceira etapa

[pic 7]

Questão 2) Por que o ácido sulfúrico foi utilizado no início da reação?

O ácido sulfúrico foi utilizado no início da reação como agente catalisador, pois as reações de esterificação são lentas.

Questão 3) Que polímeros foram formados segundo mencionado na etapa “o” do Roteiro 5.

Polímeros de ácido acetilsalicílico.

Questão 4) Mostre a reação de complexação do ácido salicílico com íons de Fe3+.[pic 8][pic 9]

Questão 5) Proponha uma rota sintética para obtenção do AAS® a partir do fenol.

[pic 10]

- Conclusões

A síntese do AAS® foi uma das sínteses mais plácidas das práticas do Laboratório de Química Orgânica, conseguiu-se promover a acetilação catalisada e realizou-se o monitoramento da evolução da síntese com muito sucesso. A purificação do AAS® foi dada em duas etapas e o produto final teve um rendimento de XXX[f] que é muito satisfatório. Recomenda-se para as próximas práticas que deixe a amostra secar por mais de 15 min na estufa, para que o ponto de fusão seja o mais próximo possível da literatura.