Sintese De Cafeína

Indice

Resumo_______________________________________________________________2

Introdução teórica_______________________________________________________3

Parte Experimental______________________________________________________7

Reagentes_________________________________________________________7

Material e equipamento

Material_______________________________________________________7

Equipamento e respectivas marcas_________________________________8

Procedimento Exprimental

Extracção da cafeína do chá______________________________________8

Purificação da cafeína por sublimação_______________________________9

Determinação do ponto de fusão da cafeína__________________________9

Resultados Experimentais

Registo de Dados______________________________________________10

Tratamento de Dados___________________________________________10

Discussão e crítica______________________________________________________11

Bibliografia____________________________________________________________12

 

1. Resumo

Determinação do teor de cafeína no chá através de uma extracção descontínua de sólidos e de líquidos, de seguida foi utilizada a técnica de sublimação da cafeína de modo a determinar o ponto de fusão. O resultado obtido foi de 12,75% do teor de cafeína no chá.

 

2. Introdução teórica

A cafeína, conhecida como um produto natural de propriedades básicas, pertence à família química de compostos chamados alcaloides. Dentro dos vários alcaloides na natureza é classificado como sendo uma metil-xantina designada por 1,3,7- trimetilxantina e com a fórmula química C8H10N4O2. [1]

Figura 1 – Fórmula estrutural da cafeína[1]

A cafeína conhecida como um estimulante e diurético traz benefícios a saúde tais como o aumento do movimento dos ácidos gordos existentes no nosso organismo, melhoramento do humor, aumento da capacidade de concentração e também uma diminuição da sensação de fadiga e sonolência. [2] Como tal a cafeína pode ser encontrada em diversas bebidas tais como o chá, o café o cacau e a Coca-Cola.[3]

Tabela 1- Quantidade de cafeína presente em bebidas[3]

Para obtenção da cafeína pode-se recorrer a uma extracção a partir de várias espécies naturais usando solventes orgânicos colorados, nomeadamente diclorometano ou clorofórmio.[4]

A escolha do solvente é de extrema importância uma vez que deve respeitar certas propriedades: boa dissolução do sólido a temperaturas elevadas, não deve dissolver o sólido à temperatura ambiente, não pode reagir com a substância a purificar (extrair), o seu ponto de ebulição deve ser consideravelmente baixo e deve solubilizar mais facilmente as impurezas que a substância a purificar.[5]

Extracção é o nome dado ao processo utilizado quando se pretende separar um ou vários componentes de uma mistura solida ou liquida recorrendo a um solvente adequado para a separação do componente pretendido, baseia-se na solubilidade relativa da substancia a extrair em dois solventes imiscíveis.[4]

No presente trabalho, a cafeína é extraída das folhas chá. O chá é uma bebida feita através da infusão de ervas, folhas e frutos e flores [6] e tem benefícios, como por exemplo, prevenir doenças cardiovasculares, reduzir o colesterol, melhorar a digestão e defender o organismo.[7]

Uma vez que as folhas de chá não contêm apenas cafeína é necessário também separa-la dos restantes componentes existentes, tais como, a celulose, os taninos, a clorofila e os pigmentos flavonoides (responsáveis pela cor castanha). Para tal é necessário conhecer a solubilidade dos restantes componentes.[4]

A cafeína é solúvel em água e diclorometano

A celulose é insolúvel em água

Os taninos são substâncias polimétricas acídicas solúveis em água

A Clorofila é solúvel em Diclorometano

Para tal é necessário recorrer a duas extracções: sólido-liquido e liquido-liquido. Inicialmente realiza-se uma extracção sólido-liquido para isolar os componentes solúveis em água e fundir a cafeína através do aquecimento contínuo do chá com água e carbonato de sódio.[4]

Em seguida a cafeína é extraída da fase aquosa em que se encontra, usando uma extracção liquido-liquido e utilizando o diclorometano como solvente. Para o processo de extracção é usada uma ampola de decantação onde é introduzida a mistura, que entretanto foi filtrada usando um filtro de celite, e o diclorometano formando duas fases diferentes e distintas.

Uma vez que a densidade da água é menor esta irá ficar na parte superior da ampola enquanto que o diclorometano ficará na parte inferior da ampola, devido a maior densidade, permitindo a separação das duas fases. A fase inferior deverá ser (diclorometano e cafeína) recolhida para um erlenmeyer contendo sulfato de anidro, para que absorva alguma água que possa existir na mistura.

Uma vez separada a solução de diclorometano e a solução aquosa é necessário separar a cafeína do diclorometano, utilizando-se um evaporador rotativo, e purifica-se a cafeína de modo a separa-la das impurezas que possa conter. Para este processo utiliza-se a técnica de sublimação.

A técnica de sublimação baseia-se na propriedade que algumas substancias têm de passarem do estado sólido para o gasoso sem se fundirem ou condensarem os vapores directamente sob a forma sólida[4]. O ponto de sublimação, assim como o ponto de ebulição e o ponto de fusão, é definido como o ponto no qual a pressão de vapor do sólido se iguala a pressão aplicada. Normalmente a sublimação de uma substancia é feita a uma temperatura inferior ao ponto de sublimação, de modo a que a sua pressão de vapor seja inferior à pressão externa[7].

Como tal a cafeína é aquecida até ser atingido um valor de pressão