Síntese do Ácido Salicílico AAS

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVOS GERAIS

- Sintetizar o AAS a partir do ácido salicílico;

- Sintetizar o ASM a partir do AAS sintetizado;

- Identificar e caracterizar os produtos sintetizados.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Sintetizar o AAS a partir do ácido salicílico através de uma reação de acetilação;

- Sintetizar o ASM a partir do ácido acetila salicílico através de uma reação de esterificação;

- Purificar o ASM obtido através de uma extração quimicamente ativa;

- Identificar o AAS através da determinação do ponto de fusão;

- Identificar as amostras sintetizadas utilizando os testes da hidroxila fenólica e da identificação de ésteres;

- Caracterizar as amostras sintetizadas através de uma cromatografia de camada delgada comparativa;

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

2.1 SÍNTÉSE DO ÁCIDO ACETILSALICILICO

Incialmente, pesou-se 5g de ácido salicílico e adicionou-o em um Erlenmeyer de 125ml. Em seguida adicionou-se 7,5 ml de Anidrido Acético e 8 gotas de ácido sulfúrico concentrado. A mistura reacional foi agitada e adicionada em banho maria (a 40°C) por aproximadamente 10 minutos, agitando ocasionalmente. A reação entre o Anidrido Acético e o Ácido Salicílico é conhecida como esterificação, neste caso catalisada por ácido, a hidroxílica fenólica será convertida em um grupamento éster de acordo com a proposta mecanistica abaixo:

 [pic 1]

Imagem 01. Mecanismo da Reação de Síntese do AAS

 Essa reação também é conhecida como acetilação por ter adição de um grupo acetil durante a reação; A Reação de esterificação pode ser classificada como uma reação de substituição nucleofilica onde o carbono ligado ao oxigênio adquire uma carga parcial positiva por conta da ligação com o Oxigênio que é mais eletronegativo do que o carbono fazendo com que os elétrons fiquem mais próximos do primeiro. Essa carga parcial positiva permite que o carbono carbonilico sofra um ataque por um grupo núcleofilo dando início a reação. Esse tipo de reação acontece apenas em aquecimento e com um catalizador por que o grupo de saída (OH) e o grupo núcleofilo apresentam basicidades próximas sendo necessária protonação do grupo OH para facilitar a saída do mesmo.

 Vale ressaltar que para a realização dessa reação o catalisador usado foi o ácido sulfúrico e não o ácido clorídrico que é normalmente utilizado. Isso ocorre devido ao fato de que o grupo cloreto é um melhor núcleofilo do que o grupo Acetil. Desse modo, caso fosse utilizado a ácido clorídrico a reação não seguiria o mecanismo desejada gerando outros produtos. Após os 10 minutos de aquecimento retirou-se uma pequena alíquota da mistura reacional para verificar se ainda existia no meio ácido salicílico. Para a identificação do mesmo, adicionou-se na alíquota 3 gotas de cloreto férrico (FeCl3) e verificou se ocorria mudança de coloração. O FeCl3 reage com a hidroxila fenólica do ácido salicílico, conforme o mecanismo abaixo, mudando a coloração do meio para roxa.

 [pic 2]

Imagem 02. Reação do Teste da Hidroxila Fenólica

 

Ao adicionar o cloreto férrico verificou-se que não ocorreu mudança de coloração indicando que não havia a presença de ácido salicílico no meio reacional sendo possível proceder com o procedimento da síntese.

2.3 PURIFICAÇÃO DO AAS

Em seguida, retirou-se o Erlenmeyer do aquecimento e acrescentou-se 20 ml de água gelada. Após adição de água verificou-se a formação de um precipitado branco no fundo da vidraria e este foi levado para um banho de gelo. Em seguida, foi realizada a filtragem a vácuo da mistura reacional e o solido, imagem 03, foi guardado em um recipiente para que pudesse secar e para que fosse realizado os testes químicos e físicos.

[pic 3]

Imagem 03. Ácido acetilsalicílico sintetizado;

2.3 CARACTERIZAÇÃO DO AAS

2.4 SINTÉSE DO ACETIL SALICILATO DE METILA

Inicialmente, pesou-se g do ácido acetilsalicílico sintetizado e adicionou-se a um balão de fundo redondo ao meio reacional contendo 10 mL de metanol e 5 gotas de ácido sulfúrico. Adicionou-se também uma barra magnética para que o aquecimento fosse brando, homogeneizando a temperatura por toda área e agitando o meio reacional, fazendo com que houvesse um aumento nas probabilidades de choques efetivos entre as partículas dos reagentes.

 Para que fosse possível a síntese do acetilsalicílato de metila, montou-se um sistema de aquecimento sob refluxo semelhante a imagem 04 abaixo.

[pic 4]

Imagem 04. Sistema de aquecimento sob refluxo;

 Tendo-se em vista que, a reação a ser realizada é processada através de aquecimento para que haja fornecimento de energia suficiente ao processo e tem como reagente o metanol que é um composto volátil. Dessa forma, a medida na qual o aquecimento se processa e o metanol vai evaporando, esse mesmo é reposto ao meio reacional através da sua condensação pela coluna. Além disso, favorecer o equilíbrio da reação no sentido de formação do produto desejado.

Vale ressaltar que a reação a ser realizada trata-se de uma reação de transesterificação que possui como reação concorrente a hidrólise. Por conta disso, utilizou-se o ácido sulfúrico anidro e o metanol. Esse procedimento foi executado durante 40 min.

A reação entre um ácido carboxílico e um álcool na produção de um éster catalisada por ácido é conhecida como esterificação de Fisher. Essa reação trata-se de uma substituição núcleofilica no carbono acil. Para entender esse processo faz-se necessário a análise das estruturas dos reagentes envolvidos. Tem-se de início o ácido acetilsalicílico, composto no qual será realizada a substituição, de acordo com imagem abaixo:

[pic 5]

Imagem 05. Fórmula estrutural do ácido acetilsalicílico;

O ácido acetilsalicílico possui dois grupamentos acil passiveis de ataques nucléofilicos, visto que, esses carbonos estão ligados duplamente ao oxigênio que é um átomo bastante eletronegativo, atraindo sua nuvem eletrônica e os pares de elétrons da ligação, fazendo com que esse carbono seja um centro de carga parcial positiva (BRUICE, 2006). O grupamento acil do grupo funcional éster da molécula pode ser atacado, porém esse ataque não é favorecido devido o intermediário formado, já que a base a ser liberada é considerada uma base muito forte e consequentemente um grupo de saída ruim. Fazendo com que, seja liberado o grupo de entrada restaurando o composto.