OBTENÇÃO DA P-NITROACETANILIDA A PARTIR DA ACETANILIDA

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O ácido sulfúrico auxilia aumentando a velocidade da reação, que irá formar o íon nitrônio (NO2+). Essa solução foi adicionada lentamente á acetanilida que irá atacar o íon nitrônio com uma das duplas do anel aromático. Essa solução foi adicionada lentamente para que a temperatura do sistema não ultrapassa-se 10°C.Nas nitrações aromáticas a temperatura tem influência direta sobre a orientação do grupo nitro, principalmente em derivados aromáticos substituídos, levando a formação de isômeros indesejáveis, por isso utiliza-se o banho de gelo

O ataque pelo anel aromático da acetanilida ao íon nitrônio obedece à reatividade e orientação do efeito do substituinte, o grupo acetamido (CH3CONH-), que é um orientador orto-para, pois se trata de um ativador moderado. Com o ataque, o íon nitrônio liga-se na posição para em relação ao grupo acetamido. Espera-se que em uma reação de substituição eletrofílica, a adição ocorra mais de forma orientada em orto do que em para, pois há duas maneiras diferentes para adição em orto, pela esquerda ou pela direita, no entanto nas posições orto há um impedimento estérico que é causado pelo volume do grupo acetamido e do íon nitrônio, enquanto que na posição para não há esse fato, sendo, portanto favorecida.

A solução foi deixada em repouso durante 40 minutos para que a reação fosse completada. Na última etapa ocorreu a formação do íon arênio seguida da regeneração do anel aromático. O íon arênio perde um próton para uma base de Lewis e transforma-se na p-nitroacetanilida. O ácido sulfúrico (catalisador) é regenerado

Mecanismo da reação de nitração da acetanilida exemplificado na figura 1:

[pic 6]

Figura1: Mecanismo de síntese da p-nitroacetanilida a partir da acetanilida, pelo processo de nitração com a presença do ácido sulfúrico.

Após os 40 minutos a p-nitroacetanilida formada foi transferida para um béquer contendo água e gelo picado, onde permaneceu em repouso em banho de gelo por aproximadamente 10 minutos, para que ocorresse sua precipitação, pois a p-nitroacetanilida não é solúvel em água a baixas temperaturas.

Por fim foi realizada a filtração a vácuo, lavando-se sempre as paredes do béquer com água gelada, obteve-se o sólido p-nitroacetanilida impuro que foi transferido para uma placa de petri para que pudesse secar ao ar.

Após a secagem do mesmo, fez-se a purificação do composto por recristalização.

A recristalização foi realizada a partir da preparação de uma mistura de solventes, água destilada e álcool hidratado 95%, na proporção de 1:1. Esse solvente é importante, pois não reage com o soluto (p-nitroacetanilida), e o solubiliza a uma temperatura elevada (ponto de ebulição do solvente). O solvente, água e álcool hidratado, foram adicionados em pequenas porções ao soluto (p-nitroacetanilida), enquanto o sistema era aquecido na chapa aquecedora até que se solubiliza-se por completo.O solvente foi colocado em pequenas porções para que não houvesse excessos e dificultasse o processo de recristalização.

A solução foi deixada em repouso em banho de gelo, por alguns minutos para formação de cristais e em seguida foi realizada a filtração, utilizando água destilada gelada para minimizar possíveis perdas que pudessem ficar aderidas ao béquer. O sólido formado já purificado foi transferido para um aplaca de Petri para que pudesse secar ao ar e fosse utilizado na próxima prática.

Cálculo do Rendimento

Gráfico 1: Espectro ultravioleta da p-nitroacetanilida sintetizada em laboratório

Analisando o espectro ultravioleta da p-nitroacetanilida observa-se que o grupo nitro faz com que ocorra um deslocamento de absorção de frequência dos aromáticos no violeta para regiões de maior comprimento de onda (FURNISS, 1989), isso é possível de vido ao maior número de elétrons π da p-nitroacetanilida para realizar a transição eletrônica, os elétrons são originados na ligação N-O do grupo Nitro.

Gráfico2: Espectro infravermelho da p-nitroacetanilida sintetizada em laboratório

A conjugação aromática e a presença de grupos funcionais presentes na P-nitroacetanilida é indicada no gráfico. A função nitro, presente somente na p-nitroacetanilida, apresenta uma forte banda de absorção entre 1560-1500 cm-1 e 1350-1300 cm-1 que são decorrentes das vibrações de alongamento assimétrica e simétrica da ligação N-O, que é altamente polar (FURNISS, 1989).

5- CONCLUSÃO

6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

SOLOMONS, T. W. G. Química Orgânica 1, 7ª Edição. LTC editora, Rio de Janeiro, 2001.

FURNISS, B. S. et al. VOGEL’s: texbook of practical organic chemistry. 5th ed, Pearson Prentice Hall, 1989.

BRUICE, P. Y. Química Orgânica. 4ª Edição, volume 1. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006.

DIAS, A. G. et al. Guia Prático de Química Orgânica, v. 1: Técnicas e Procedimentos: Aprendendo a fazer. Editora Interciência, Rio de Janeiro, 2004.

SOARES, B. G., SOUZA, N. A., PIRES, D. X. Química Orgânica: Teorias e Técnicas de Preparação, Purificação e Identificação de Compostos Orgânicos, Ed. Guanabara, Rio de Janeiro, 1988.

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