Síntese da Benzocaína

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Universidade Federal de São Carlos
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Departamento de Química
Síntese em etapas da Benzocaína
Química Orgânica Experimental II
Prof. Dr. Edson Rodrigues Filho
Bianca Munhoz, 800847
Lívia Marques Santos Barreto, 800881
São Carlos
2023
Sumário
1. Resumo................................................................................................................................3
2. Introdução........................................................................................................................... 3
3. Objetivos..............................................................................................................................4
4. Procedimento Experimental.............................................................................................. 5
4.1 Síntese da N-acetil-p-toluidina........................................................................................ 5
4.2 Síntese do p-Acetamidobenzóico................................................................................... 6
4.3 Procedimento Experimental da síntese do ácido p-aminobenzoico........................... 7
4.4 Procedimento Experimental da síntese da benzocaína................................................ 7
5. Resultados e Discussões...................................................................................................8
5.1 Síntese da N-acetil-p-toluidina........................................................................................ 8
5.1.1 Aspectos gerais da síntese...........................................................................................8
5.1.2 Rendimento.................................................................................................................... 9
5.1.3 Infravermelho............................................................................................................... 10
5.2.1 Aspectos gerais da síntese.........................................................................................11
5.2.2 Rendimento.................................................................................................................. 12
5.3 Síntese do ácido p-aminobenzoico...............................................................................13
5.3.1 Aspectos gerais da síntese.........................................................................................13
5.3.2 Rendimento.................................................................................................................. 14
5.3.3 Infravermelho............................................................................................................... 15
5.4 Resultados e Discussões síntese da benzocaína....................................................... 17
5.4.1 Aspectos gerais da síntese.........................................................................................17
5.4.2.1 Rendimento............................................................................................................... 18
5.4.2.2 Rendimento global....................................................................................................18
5.4.3 Infravermelho............................................................................................................... 19
5.4.4 CCD............................................................................................................................... 20
6. Conclusão..........................................................................................................................21
7. Referências bibliográficas............................................................................................... 22
2
1. Resumo
Neste experimento foi realizada a síntese da benzocaína, utilizando-se de
uma rota sintética com quatro etapas. Os produtos das sínteses foram isolados e
caracterizados utilizando técnicas analíticas, como determinação do ponto de fusão,
cromatografia em camada delgada (CCD) e infravermelho (FTIR).
Figura 1: Síntese da benzocaína em quatro etapas. Fonte:autor (ChemDraw)
2. Introdução
A benzocaína faz parte da categoria dos anestésicos, os quais são
substâncias capazes de bloquear reversivelmente a transmissão do estímulo
nervoso no local de aplicação, sem causar alterações no nível de consciência.
Existem várias drogas que, além de seu uso clínico convencional, apresentam
propriedades anestésicas locais. Geralmente, essas substâncias possuem um grupo
aromático (lipossolúvel e hidrofóbico) combinado com um grupo amina (polar e
hidrofílico). A ligação entre esses dois grupos é estabelecida por uma cadeia
intermediária, que determina se o anestésico local é classificado como amida ou
éster.
Exemplos notáveis incluem a cocaína e a eucaína. A cocaína é um alcaloide
obtido das folhas do arbusto de coca, com seu composto puro sendo isolado em
1862 por Niemann, que reconheceu suas propriedades anestésicas. Apesar de sua
rápida adoção na prática médica devido à habilidade de bloquear a condução de
sinais nos nervos, seu uso é marcado por perigos, pois é uma substância viciante
que impacta significativamente a população atualmente. Por outro lado, a eucaína,
como substituto da cocaína, apresenta vantagens, não induzindo à dilatação da
pupila e evitando o desenvolvimento de dependência química.
3
Para realizar a síntese da benzocaína em várias etapas é importante escolher
a rota sintética que mais favorece. A benzocaína pode ser obtida por diversas
sínteses sendo elas:
A reação do p-aminobenzoato de etila com etanol e ácido clorídrico que
inicia-se com a conversão do p-aminobenzoato de etila em p-aminobenzóico. Este
último é acilado com cloroetano para a formação da benzocaína. O processo requer
temperatura e pressão controladas para garantir um alto rendimento. Nessa rota, é
essencial realizar uma neutralização com HCl, o que complexifica o processo,
aumentando o número de etapas e, consequentemente, elevando os custos de
produção. No entanto, entre as vantagens, destaca-se que o composto inicial é mais
solúvel em solventes polares, facilitando a purificação por cristalização. Reação de
ácido p-aminobenzóico com etanol, ácido sulfúrico como catalisador e carbonato de
sódio como agente redutor e ainda reação de ácido p-nitrobenzóico e etilamino
etanol.
A síntese da benzocaína envolve o uso de um reagente denominado PABA,
que refere-se ao ácido p-aminobenzoico. Este composto, além de participar na
formação da benzocaína, é um antioxidante, contribuindo para a proteção contra
queimaduras solares. Sua ação antioxidante se manifesta ao reduzir a absorção dos
raios ultravioleta, prevenindo, assim, o desenvolvimento de câncer de pele. O PABA
é considerado um nutriente não essencial para o ser humano, isto porque, o corpo é
capaz de sintetizá-lo através dos aminoácidos essenciais, assim como, também
pode ser encontrado em diversos alimentos.
Com o objetivo de realizar uma síntese em laboratório de ensino, a rota que
parte do p-aminobenzóico e etanol é a mais adequada em termos de praticidade
tanto para os alunos quanto para o docente. Essa escolha leva em conta o baixo
custo, a disponibilidade acessível dos reagentes, a simplicidade e a direta execução
da síntese, além de causar um impacto ambiental reduzido.
3. Objetivos
O experimento teve como objetivo sintetizar a benzocaína a partir da
p-toluidina por meio de uma rota sintética de 4 etapas. Essas 4 etapas consistem na
acetilação da p-toluidina, obtendo a N-acetil-p-toluidina. O grupo metila da
N-acetil-p-toluidina é oxidado pelo permanganato de potássio, obtendo o ácido
p-acetamidobenzóico, no qual o grupo acetil é removido por tratamento com HCl
4
gerando o ácido p-aminobenzóico. Por fim, há a esterificação do ácido
p-aminobenzóico com etanol e catálise ácida e obtém-se a benzocaína.
4. Procedimento Experimental
4.1 Síntese da N-acetil-p-toluidina
Figura 2: Acetilação do grupo amino da p-toluidina. Fonte: autor (ChemDraw)
Aprimeira síntese para a obtenção da benzocaína, foi a síntese da
N-acetil-p-toluidina a partir da p-toluidina (figura 2). Inicialmente, em um balão de
250 mL, foram adicionados 4,0 gramas de p-toluidina, 100 mL de água destilada e
3,75 mL de HCl concentrado. Outra solução foi preparada adicionando 12 g de
acetato de sódio triidratado em 20 mL de água destilada. A solução foi aquecida até
que todo o sólido fosse dissolvido.
Em seguida, solução contendo p-toluidina previamente preparada foi
aquecida e 8,4 mL de anidrido acético foram adicionados. A solução foi agitada e a
solução aquosa de acetato de sódio foi adicionada. A mistura foi resfriada em banho
de gelo e um sólido branco apareceu nesse estágio. Por fim, a mistura foi filtrada a
vácuo utilizando filtro de Buchner, e os cristais foram lavados com três porções de
água destilada gelada e o produto foi seco à vácuo. O produto final foi caracterizado
por FTIR (Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier).
5
4.2 Síntese do p-Acetamidobenzóico
Figura 3: Síntese do ácido p-acetamidobenzóico. Fonte: autor (ChemDraw)
Em um balão de fundo redondo de 250 mL, foram adicionados 2,98 g da
N-acetil-p-toluidina, preparada anteriormente, 10 g de MgSO4 hidratado e 180 mL de
H2O. Em seguida, foi adaptado um condensador de refluxo ao balão e a mistura foi
aquecida suavemente em banho-maria. Após o aquecimento, pequenas porções de
uma mistura de 10 g de KMnO4 foram adicionadas e logo em seguida, a mistura foi
agitada. Após a completa adição do oxidante, a mistura ficou em refluxo por 1 hora,
até obter a coloração marrom escuro.
Após o refluxo, a solução foi filtrada a quente e a vácuo, usando um filtro de
Büchner, o qual formou um precipitado (MnO2) que foi lavado com pequenas
porções de H2O quente. A solução apresentou coloração castanha, por isso, foi
filtrada em um funil de placa de vidro sinterizada com uma camada de celite (3 cm).
Após a filtração, a solução ainda apresentou coloração púrpura (presença de MnO4
-),
logo, foram adicionados 0,5 mL de etanol e a solução foi aquecida em banho-maria
por 30 minutos e filtrada novamente sob vácuo.
A solução quente foi filtrada por gravidade em papel filtro pregueado. O
filtrado foi esfriado e acidificado com solução de 20% de H2SO4. Por filtração a
vácuo, o sólido branco formado foi separado e seco. Por fim, o produto foi pesado e
o rendimento foi calculado.
6
4.3 Procedimento Experimental da síntese do ácido p-aminobenzoico
Figura 4: Síntese do ácido p-aminobenzóico. Fonte: autor (ChemDraw)
Em um balão de fundo redondo de 250 mL, foram adicionados 1,8g do ácido
p-acetamidobenzóico preparado na etapa anterior em seguida uma solução de 24
mL de HCl 37% em 24 mL de H2O e algumas pedras de ebulição. Um adaptador de
refluxo foi colocado e a mistura foi aquecida usando uma manta aquecedora em
refluxo brando por 30 minutos. Após esse período, a mistura reacional foi resfriada
em temperatura ambiente e transferida para um erlenmeyer de 250 mL em que foi
adicionado também 48mL de H2O. Na capela, pequenas porções de uma solução
aquosa de amônia (NH4OH aq. ~ 28%) e foi agitado manualmente para que o pH
ficasse entre 8-9, para isso, foi utilizado papel indicador de pH.
Para cada 30mL da solução final, foram adicionados 1,0mL de ácido acético
glacial e depois colocada em banho de gelo para que a cristalização, um bastão de
vidro foi utilizado nesta etapa para iniciar o processo de cristalização. Após a
cristalização, a filtração a vácuo seria feita e assim o rendimento seria calculado,
mas o produto não cristalizou, os motivos serão discutidos posteriormente.
4.4 Procedimento Experimental da síntese da benzocaína
Figura 5: Síntese da benzocaína. Fonte: autor (ChemDraw)
7
Em um balão de fundo redondo de 250 mL foi adicionado 0,8 g de ácido
p-aminobenzóico comercial, 60 mL de etanol 95% e agitou-se até a dissolução
parcial. O sistema foi resfriado em banho de gelo e cuidadosamente foi adicionado
3mL de ácido sulfúrico concentrado em que obteve-se uma grande formação de
precipitado. Em um sistema de refluxo, o balão foi conectado e foi aquecido por um
total de 70 minutos. A cada 15 minutos, o balão foi agitado manualmente.
Após tempo de aquecimento, a solução foi transferida para um erlenmeyer e
adicionou-se porções de carbonato de sódio 10% para neutralização do meio até
que a efervescência não fosse mais observada. Com um papel indicador de pH,
aferiu-se a mistura até que ficasse entre 9-10 de pH. O sólido formado foi separado
filtração por gravidade e transferido para um funil de separação de 250 mL.
Extraiu-se a benzocaína 2 vezes utilizando-se 30 mL de acetato de etila, a
fase aquosa foi separada da fase orgânica e a fase orgânica foi secada com sulfato
de sódio anidro. Uma filtração por gravidade foi realizada e o excesso de solvente foi
secado no rota-evaporador.
5. Resultados e Discussões
5.1 Síntese da N-acetil-p-toluidina
5.1.1 Aspectos gerais da síntese
Na primeira etapa ocorre a adição de HCl concentrado, o qual ocorre a
protonação do grupo amino e leva à formação deste sal (íon amônio) (figura x), a fim
de tornar a p-toluidina mais solúvel para a reação seguinte. Este passo é realizado
visto que a p-toluidina possui um grupo metil na posição “para” do anel, que implica
em uma baixa solubilidade em meio aquoso. Em seguida, é necessário a acetilação
do grupo amino, a partir da adição do anidrido acético para proteção do grupo amino
de reações oxidativas futuras com o uso de KMnO4 (permanganato de potássio),
logo, o reagente p-toluidina terá como produto o n-acetil-p-toluidina.
Figura 6: Protonação do grupo amino com HCl. Fonte: autor (ChemDraw)
8
Após o aquecimento, foram adicionados CH3COONa.H2O (acetato de sódio
triidratado) e C4H6O3 (anidrido acético). O acetato atua como base e desprotona o
sal formado anteriormente, possibilitando que a p-toluidina atue como nucleófilo e
ataque o anidrido acético formando o grupo acetato. Nesta etapa, foi formado um
intermediário tetraédrico. Em seguida, o acetato ataca e desprotona o grupo amino
levando a formação de uma imina. Os elétrons desemparelhados do oxigênio em
ressonância formam uma dupla ligação, sendo o grupo acetato um bom leaving
group, ele sai da molécula, obtendo-se assim a formação do N-acetil-p-toluidina.
Conforme mecanismo:
Figura 7: Síntese do n-acetyl-p-toluidine. Fonte: autor (ChemDraw)
5.1.2 Rendimento
Inicialmente, encontra-se a quantidade de mols teórica de n-acetil-p-toluidina
que deveria se formar na reação, considerando que a massa obtida foi de 3,26 g e
que a p-toluidina possui massa molar de 107,15 g/mol e que foram pesados 4,00 g
como material de partida e que a reação de formação do n-acetil-p-toluidina a partir
da p-toluidina é de proporção 1:1.
𝑛
𝑛−𝑎𝑐𝑒𝑡𝑖𝑙−𝑝−𝑡𝑜𝑙𝑢𝑖𝑑𝑖𝑛𝑎
 = 4,00 𝑔
107,15 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0, 0374 𝑚𝑜𝑙𝑠
9
Logo, calcula-se a massa teórica que deveria ter sido obtida na reação,
considerando a massa molar da p-toluidina (107,15 g/mol).
0, 0374 𝑚𝑜𝑙 − 𝑥𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 − 149, 19 𝑔/𝑚𝑜𝑙
x = 5,58 g
Por fim, pode-se encontrar o rendimento obtido.
5, 58 𝑔 − 100%
3, 26 𝑔 − 𝑥%
x = 58,42 %
Portanto, o rendimento para a síntese da n-acetil-p-toluidina foi de 58,42 %.
5.1.3 Infravermelho
O espectro de infravermelho para a p-toluidina apresenta bandas na
região em torno de 3400cm-1 decorrente do estiramento da ligação NH2. Também
apresenta um pico na região em torno de 1510cm-1 ~ 1570cm-1 estão relacionados
ao anel aromático. Por fim, em torno da região 3000cm-1 encontra-se a ligação de
dobramento C-H referente ao grupo metil ligado ao anel aromático. Já o espectro de
infravermelho do n-acetil-p-toluidina, a principal diferença entre os espectros são as
bandas que antes apareciam em 3400cm-1 não aparecem mais, dando lugar a uma
única banda em 3290,56cm-1, já que ocorreu a acetilação do grupo amino da
p-toluidina, e em 1880cm-1 há o aparecimento de uma banda intensa referente à
ligaçãoC=O que também aparece devido à acetilação. Há ainda as bandas em
1600cm-1 que assim como na p-toluidina se referem à ligação C=C dos aromáticos
10
Figura 8: Espectro de infravermelho da p-toluidina. Fonte: autor (2023)
Figura 9: Espectro de infravermelho do n-acetil-p-toluidina. Fonte: autor (2023)
5.2 Síntese do p-Acetamidobenzóico
5.2.1 Aspectos gerais da síntese
Foi adicionado MgSO4 para que o produto formado na etapa anterior
(N-acetil-p-toluidina) solubilizasse no meio reacional.
Figura 10: Adição de MgSO4. Fonte: autor (ChemDraw)
11
Na sequência, o permanganato de potássio (KMnO4) foi adicionado. Este
reagente é responsável pela oxidação do grupo metila presente na molécula acima,
e, consequentemente, formar o ácido p-acetamidobenzóico. Neste mecanismo,
temos o oxigênio do permanganato desprotonando o grupo metila, formando uma
dupla ligação entre os carbonos, a dupla ligação do anel ataca o centro metálico
(Mn) se ligando ao mesmo. Após rearranjo da molécula, temos uma 5
desprotonação que ocasiona a saída do leaving group (LG).
Novamente o permanganato irá atacar o centro eletrofílico da molécula,
formando um intermediário que irá sofrer desprotonação novamente, a ressonância
da molécula leva a saída do novo LG, por fim os elétrons desemparelhados do
oxigênio atacam um íon hidrônio. Formando um ácido carboxílico onde originalmente
se encontrava a metila. Conforme mecanismo:
Figura 11: Síntese do p-acetamidobenzoico. Fonte: autor (ChemDraw)
5.2.2 Rendimento
Inicialmente, encontra-se a quantidade de mols teórica do
p-acetamidobenzóico que deveria se formar na reação, considerando que a massa
obtida foi de 4,91 g e que o p-acetamidobenzóico possui massa molar de 179,17
g/mol e que foram pesados 2,98 g como material de partida e que a reação do
p-acetamidobenzóico a partir do n-acetil-p-toluidina é de proporção 1:1.
𝑛
𝑝−𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑑𝑜𝑏𝑒𝑛𝑧ó𝑖𝑐𝑜
 = 2,98 𝑔
149,19 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0, 019 𝑚𝑜𝑙𝑠
12
Logo, calcula-se a massa teórica que deveria ter sido obtida na reação,
considerando a massa molar do p-acetamidobenzóico (149,19 g/mol).
0, 019 𝑚𝑜𝑙 − 𝑥𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 − 179, 17 𝑔/𝑚𝑜𝑙
x = 3,4 g
Por fim, pode-se encontrar o rendimento obtido.
3, 4 𝑔 − 100%
2, 47 𝑔 − 𝑥%
x = 79,41 %
Portanto, o rendimento para a síntese do p-acetamidobenzóico foi de 50,4%.
5.3 Síntese do ácido p-aminobenzoico
5.3.1 Aspectos gerais da síntese
Com a adição do ácido clorídrico, tem-se a protonação do grupo carboxila,
isso faz com que se torne um melhor eletrófilo. Na sequência a H2O ataca,
eliminando posteriormente o grupo amino. Este por se tratar de um sítio básico é
protonado, a adição de base ao sistema desprotona novamente o grupo e por
consequência desprotona também a hidroxila presente na estrutura da molécula,
conforme o mecanismo abaixo:
13
Figura 12: mecanismo de formação do ácido p-aminobenzóico (PABA)Fonte: autor (ChemDraw)
Como é possível observar, a molécula ainda está desprotonada, por isso, com
a adição do ácido acético glacial, protona novamente a molécula para formação da
hidroxila e por se tratar de um ácido fraco, não haverá protonação do grupo amino.
Conforme o mecanismo abaixo:
Figura 13: Mecanismo de formação do ácido p-aminobenzóico (PABA) Fonte: autor (ChemDraw)
5.3.2 Rendimento
Dados para cálculo do rendimento:
Massa Molar p-acetamidobenzóico: 179,17 g/mol
14
Massa Molar p-aminobenzóico: 137,14 g/mol
Massa inicial p-acetamidobenzóico: 1,84 g (10,27 mmol)
Massa Molar p-aminobenzóico: 137,14 g/mol
Massa final p-aminobenzóico: — g
Como a reação é 1:1, entre o p-acetamidobenzóico e p-aminobenzóico, o cálculo do
rendimento teórico seria:
179,17 g/mol ( p-acetamidobenzóico) — 137,14 g/mol (p-aminobenzóico)
1,91 g ( p-acetamidobenzóico) — X
X = 1,46 g = 100% (teórico)
Para o rendimento real, na etapa de cristalização não houve formação dos
cristais, o erro acredita-se estar no tamponamento da solução para que evitasse a
variação do pH do meio ou um excesso de água, visto que o produto não cristalizaria
se estivesse muito solúvel. Para isso, era necessária uma extração do produto, com
acetato de etila (líquido líquido).
5.3.3 Infravermelho
Para análise dos espectros de infravermelho, é necessário comparar o
espectro obtido do produto ácido p-aminobenzóico em laboratório com um espectro
do mesmo composto retirado da literatura.
É possível observar a presença da banca associada ao grupo amino em
aproximadamente 3800 cm-1 a 3900 cm-1 (3841,85cm-1) essa banca aparece nos dois
espectros. Na fase de formação do PABA, foi removido o grupo de proteção do
grupo amino, sendo essa uma das principais diferenças entre o espetro do PABA e
do material anterior.
Outras bandas observadas estão entre 2300 a 2400 cm-1 (2357,01cm-1) que
corresponde a hidroxila do ácido carboxílico e outra banda também correspondente
ao ácido carboxílico em aproximadamente 1500 a 1600 cm-1 (1602,85cm-1) que diz
respeito à ligação C=C.
Já do anel aromático do PABA, é possível observar a banda C=C em
aproximadamente em 1100 a 1200 cm-1
.
15
Figura 14: Espectro de infravermelho do ácido p-aminobenzóico. Fonte: NIST Livro de Química na
Web
Figura 15: espectro de infravermelho do ácido p-aminobenzóico Fonte: autor (2023)
16
5.4 Resultados e Discussões síntese da benzocaína
5.4.1 Aspectos gerais da síntese
Figura 16: Mecanismo de formação da benzocaína
17
5.4.2.1 Rendimento
Novamente, como é possível observar a relação 1:1, entre a p-aminobenzóico e a
benzocaína, é possível usar a massa inicial do p-aminobenzóico para obter o
rendimento teórico.
Sabendo que a massa molar do p-aminobenzóico é de 137,14 g/mol e a massa
molar da benzocaína é de 165,19 g/mol, temos então que o rendimento teórico é:
137,14 g/mol ( p-aminobenzóico) — 1 mol
0,8 g ( p-aminobenzóico) — X mols
X = 0,0058 mols
Então a massa esperada para o produto seria:
165,19 g ---- 1 mol
x g --- 0,0058 mols
x = 0,958 g
%𝑅 = 0,56𝑔 (𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜)
0,958 𝑔 (𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎) * 100% = 58, 45%
5.4.2.2 Rendimento global
Usando os cálculos de rendimentos anteriores é possível obter o rendimento global,
sendo eles:
1º etapa: síntese do N-acetil-p-toluidina = 58,42 %
2º etapa: síntese do ácido p-acetamidobenzóico = 79,41 %
3º etapa: síntese do ácido p-aminobenzóico = 0%
4º etapa: síntese da benzocaína = 58,45%
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 = (% 𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎 1 𝑥 % 𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎 2 𝑥 % 𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎 3 𝑥 % 𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎 4) 𝑥 100 %
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 = (0, 5842 𝑥 0, 7941 𝑥 0 𝑥 58, 45) 𝑥 100 % = 0
Como a etapa 3 teve rendimento zero, a multiplicação por zero faz com que o
rendimento global também seja zero. Como a etapa final foi realizada com um
18
material de partida comercial, o rendimento da reação a ser considerado é somente
o da etapa 4, sendo assim, o rendimento foi de 58,45%
5.4.3 Infravermelho
Para análise do espectro da benzocaína, como não foi feito em laboratório, foi
feita a análise de um espectro encontrado na literatura e comparado com o espectro
do ácido p-aminobenzóico obtido em laboratório.
Nos espectros da benzocaína (figura X) e no do ácido p-aminobenzóico
(Figura X) há bandas 3338,78 cm-1 e 3419,79 cm-1dizem respeito ao grupo amino. A
ligação C=C dos anéis aromáticos são encontradas em aproximadamente 1500 cm-1
e 1500cm-1.
A banda que diferencia o produto benzocaina do material de partida PABA, se
dá pela banda em aproximadamente 1200cm-1 a 1300cm-1 da ligação C-O do grupo
éster e de outra banda também do éster da benzocaina em 1600cm-1 a 1700cm-1.
Figura 17: espectro de infravermelho do ácido p-aminobenzóico Fonte: autor (2023)
19
Figura 18: espectro de infravermelho do p-aminobenzoato de etila (benzocaína) Fonte:leimmy
calderon (2017)
5.4.4 CCD
Para a cromatografia de camada delgada (CCD), os Rf obtidos indicam maior
ou menor afinidade pelo adsorvente na placa, a separação dos compostos aplicados
a camada de sílica fornece dados qualitativos de pureza dos produtos.Na figura abaixo, é possível observar esse deslocamento dos componentes.
20
Figura 19. Caracterização da benzocaína por CCD Fonte: autor (ChemDraw)
A benzocaína foi comparada com o PABA, em que A representa o ácido
p-aminobenzoico (PABA), B representa a benzocaína e M um mix dos dois
produtos(A+B).
O Rf de A foi igual a 0,26 e o Rf de B foi de 0,47. Assim, é possível concluir
que A interage muito bem com a sílica, ficando mais retida. Enquanto B, a
benzocaína, é menos polar e assim interage menos com a sílica. Isso se explica pois
o grupo amino contido no ácido p-aminobenzóico tem maior polaridade que o grupo
éster da benzocaína. Isso acontece devido à habilidade do grupo amino em
estabelecer ligações de hidrogênio com solventes polares, enquanto o grupo éster
demonstra ser menos eficaz nesse aspecto. Em conclusão, é possível afirmar que a
etapa da síntese da benzocaína foi bem sucedida.
6. Conclusão
Conclui-se a partir da realização do experimento, que é possível realizar a
síntese da benzocaína a partir do ácido p-aminobenzoico por uma rota sintética que
parte da p-toluidina, obtendo o produto desejado, porém com a ressalva de que o
rendimento final da síntese foi muito baixo, e podendo chegar à conclusão de que
essa rota sintética pode não ser a mais eficiente para a obtenção da benzocaína.
Ainda sim, pode-se constatar que houve a formação não só do produto
desejado ao final das quatro etapas, mas também dos produtos intermediários de
cada etapa. Tal constatação se deu por meio de análises de cromatografia de
camada delgada (CCD), de ponto de fusão (PF) e de infravermelho (IV).
21
7. Referências bibliográficas
1 - SALEEM, Ayesha et al. p-Toluidine: A Versatile Intermediate for the Synthesis of
Pharmaceuticals and Fine Chemicals. Molecules, v. 23, n. 8, p. 1923, 2018. DOI:
10.3390/molecules23081923
2 - March, J. (1992). Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and
structure. Wiley.
3 - Sheldon, R. A. (2007). Acid catalysis in basic solution. Pure and Applied
Chemistry, 79(11), 1917-1924.
4 - Pelletier, S. W. (1995). Alkaloids: chemical and biological perspectives (Vol. 9).
John Wiley & Sons.
5 - O'Neill, M. J., & Murray, L. A. (2013). Benzocaine. In Profiles of drug substances,
excipients and related methodology (pp. 31-68). Elsevier.
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