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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I- IC 357 Professores: Rosane Nora e Marco Edilson SÍNTESE DO SALICILATO DE MELTILA (GELOL) 1. INTRODUÇÃO: Reação de Esterificação de Fisher O 2-hidroxi-benzoato de metila ou salicilato de meltila (gelol), óleo volátil pouco miscível em água, é um analgésico de uso tópico obtido das folhas de Gautheria Procumbens e da casca da Bétula lenta. Pode ser obtido também por síntese através de uma reação de esterificação de Fisher, onde ácidos carboxílicos reagem com álcoois para formar os ésteres. Como o equilíbrio desfavorece a formação do éster, ele deve ser deslocado no sentido de formação do produto. Uma das maneiras de se fazer isso é a utilização de excesso de um dos reagentes. Na maioria dos casos, o álcool é o mais barato dos dois reagentes e é o material utilizado em excesso. A ausência de ácidos fortes faz esta reação ocorrer lentamente, mas se refluxados com pequenas quantidades de ácido sulfúrico ou ácido clorídrico concentrado a velocidade desta reação pode aumentar, ou seja, a reação ocorrerá mais rápido. Os ésteres sejam naturais ou sintéticos, têm odores agradáveis, são usados na fabricação de sabores artificiais, outros na fabricação de fragrâncias característicos de flores e frutas. Alguns até lembram aromas de frutas, como o acetato de isopentila (banana), butirato de etila (abacaxi), acetato de octila (laranja), antranilato de metila (uva). O salicilato de metila quando aplicado na pele, tem ação irritante e rubefaciente, além das ações analgésicas e antiinflamatórias característica dos salicilatos. É amplamente utilizado no alívio de dores musculares, dores reumáticas, mialgia, nevralgia e torcicolo (utilizados como óleos de massagem, pomadas analgésicas, géis e sprays para contusões e dores musculares). Segurança no laboratório: A indicação de Risco e Segurança para os reagentes e solventes usados na prática: ácido salicílico – nocivo por ingestão e irritante; metanol – tóxico e inflamável; ácido sulfúrico – corrosivo; e diclorometano – nocivo. 2. PARTE EXPERIMENTAL OH OH O OCH3 OH O CH3OH H2SO4 H2O Ácido salicílico metanol Salicilato de metila C7H6O3 PM = 138,12 g/mol p.f.= 158-159 0C C8H8O3 PM = 152,15g/mol d = 1,174g/mL p.e. = 220-224 0C d = 0,79814 g/mL p.e. = 64,7 0C PM = 32,04 g/mol 2 Em um balão de 100 ml de fundo redondo colocar 7,0 g de ácido salicílico e 18 ml de metanol. Adicionar cuidadosamente á mistura 7,0 mL de ácido sulfúrico concentrado em pequenas porções e após cada adição, agitar imediatamente. Colocar pequenos fragmentos de porcelana porosa. Adaptar ao balcão um condensador de refluxo (bolas) e aquecer até ebulição, por aproximadamente 1½ horas. Após este período, resfriar o balão da reação até a temperatura ambiente, em seguida adicionar 5 mL de água destilada e 15 mL de diclorometano. Transferir a mistura para funil de separação (tamanho apropriado), tampar e agitar. Deixar em repouso para que as fases se separem, deixar escoar pela torneira a fase orgânica (camada inferior, que contém seu éster) para um becker. A seguir, extrair a fase aquosa com mais uma porção de 15mL diclorometano, e juntar com a fase orgânica da primeira extração. Separar e reservar a fase aquosa em um becher (*ver teste abaixo). Transferir a fase orgânica para funil novamente e extrair com 15 mL de solução de bicarbonato de sódio (5%) com constante agitação, até completa basificação (verificar com papel de tornasol). Repita a extração com 15 mL de água. Transferir a fase orgânica para becher, adicionar uma ponta de espátula de sulfato de magnésio ou de sódio anidro, filtrar para remover o secante e evaporar o solvente em rotavapor. Após evaporação, o produto é obtido na forma de um óleo incolor de cheiro agradável, com rendimento que varia entre 70-80%. 2.*TESTE: Determinação de ácido salicílico que não reagiu: Na capela, adicionar cuidadosamente e com agitação, HCl concentrado à fase aquosa que foi reservada anteriormente, até que um precipitado branco se forme. A solução será razoavelmente ácida nesse ponto. Em seguida, filtrar em Buchner á vácuo, e lavar com água gelada. Secar e determinar o peso do ácido salicílico que não reagiu. 4. QUESTÕES 1. Qual é o mecanismo da reação entre o ácido salicílico e metanol, em meio ácido? 2. Nesse experimento sugira uma explicação para o uso do metanol. 3. Por que foi usado uma solução 5% de NaHCO3 no processo de extração? O que poderia ter acontecido se uma solução 5% NaOH fosse usada? 4. Qual é o reagente limitante neste experimento? Demonstre através de cálculos. Calcule o rendimento da reação e discuta seus resultados (purificação, dificuldades, rendimentos). Referências: 1. Mano, E. B.; Seabra, A. P. Prática de Química Orgânica, 3ª Ed., Editora Edgard Blucher LTDA: São Paulo, 2002. 2. Solomons, G.; Fryle, C. Química Orgânica, Vol. 1-2, 7 Ed., LTC: São Paulo, 2000. 3. D.L. Pavia, G.M. Lampman, G.S. Kriz e R.G. Engel, Organic Laboratory Techniques:A Microscale Approach , 2a. ed, Saunders, 1995.