Relatório Química orgânica 7 UNICAMP

Experimento VII: Reação de Esterificação e Transesterificação. Síntese do Salicilato de Metila. 05/05/2015

         Bruno Caram 157738

                                                                     Lucas Vida     158177

Resumo

A reação de esterificação de Fischer, é a reação de um ácido carboxílico com um álcool, formando um éster e água. Este processo é reversível e segue as leis do equilíbrio químico. Com isso em mente, a técnica neste experimento, foi adicionar excesso no lado dos reagentes, com o metanol (também solvente da reação) deslocando assim o equilíbrio na formação dos produtos. A reação é em meio ácido para catalisar o processo.

Por fim, a cinética da reação é favorecida ao manter o sistema sob refluxo, permitindo que a temperatura seja superior á temperatura de ebulição do solvente.

Palavras Chave: obtenção de ésteres; esterificação de Fischer; transesterificação; substituição nucleofílica; catálise ácida; grupo abandonador, refluxo.

Resultados e discussão

Em um balão de 50 mL foram adicionados 15ml de metanol e 2,04g de ácido salicílico, sendo que não foi preciso o aquecimento para dissolução do material.  Adicionou-se ao balão 2 mL de ácido sulfúrico concentrado e 2 boiling stones. Adaptou-se tudo com o condensador de bolas e deixamos aquecer por 1 hora no refluxo.

O balão foi então removido do aquecimento deixado à temperatura ambiente adicionou-se então 20 mL de água destilada gelada aos poucos. À medida que a água foi adicionada, a solução foi adquirindo uma cor branca.

Assim, ocorreu a reação de conversão do ácido salicílico em salicilato de metila, de acordo com o mecanismo a seguir:

[pic 1]

Figura 1: Mecanismo de reação entre Ác. salicílico e metanol.

Extraiu-se 2x15mL em diclorometano. Lavou-se os iônicos remanescentes com 15mL de água destilada e uma extração 2x20 mL de solução de bicarbonato de sódio a 5% levaram a desprotonação do ácido restante, sendo removido então da fase orgânica.

Secou-se com Na2SO4, filtrou-se e levou-se então o produto ao evaporador rotativo, pesamos (1,78g), rendimento de 80,9%.  No material complementar encontra-se a análise do IV, juntamente com um espectro de uma amostra padrão. A pesar do bom rendimento, ele reflete as perdas materiais nos processos de purificação e extração e o fato de a reação ser reversível, ou seja, nem todo o reagente inicial é convertido.

Maceramos também 1,12g de Aspirina® comercial e extraímos em diclorometano, após a evaporação do solvente, encontramos a massa de 0,9 g de composto, correspondente a uma porcentagem de 80,35%. Este resultado é explicado pela presença de outros compostos no comprimido além do equílibrio na extração Kd. A amostra foi enviada para análise e encontra-se no anexo juntamente com o espectro padrão.

Por fim, três testes foram feitos em FeCl3, foram adicionadas amostras de ácido salicílico, ácido acetilsalicílico e salicilato de metila. O oxigênio fenólico tem a capacidade de se coordenar ao cátion Fe3+, formando complexos de coordenação coloridos. É um teste qualitativo de fenóis. O tubo contendo ácido salicílico e o tubo com salicilato de metila terminaram em forte coloração roxa, revelando a presença de oxigênio fenólico. O tubo contendo ácido acetilsalicílico comercial permaneceu amarelo, não revelando uma nova complexação do Fe3+.

Tabela 1. Principais absorções do espectro de salicilato de metila

Sinal Característico	Número de onda (cm-1)
Estiramento O-H fenólico	3186
Estiramento C-H alifático	2965
Estiramento C=O de ésteres conjugados	1674

Na Figura 5, encontra-se o espectro de absorção no infravermelho de uma amostra comercial de Aspirina®. A comparação com o espectro obtido de uma amostra de ácido acetilsalicílico extraído em laboratório revelou certa equivalência com a amostra comercial, entretanto houve o aparecimento de absorções extras no espectro e isto pode ser resultado de impurezas e a presença de outras substâncias. Por outro lado, a região de impressão digital muito semelhante com o do espectro padrão, concluindo que o principal composto na amostra é de fato, o AAS, embora haja impurezas.