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7/22/2019 CONDENSAO ALDLICA
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Universidade do Estado do Par
Centro de Cincias Sociais e Educao
Departamento de Cincias Naturais
Ncleo de So Miguel do Guam Campus XI
Curso de Licenciatura Plena em Cincias Naturais Qumica/2008
Antonio Denilson Leandro da Silva
Relatrio: REAO DE CONDENSAO ALDLICA
Trabalho apresentado disciplina Compostos
Oxigenados e No-oxigenados como requisito de
avaliao parcial orientado pela Professora M.S.c. Ana
Jlia de Aquino Silveira.
So Miguel do Guam PA
Dezembro/ 2010
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1- INTRODUO
No dia 19 de novembro de 2010, os discentes do curso de Licenciatura
Plena em Cincias Naturais - Qumica realizaram no laboratrio de qumica da
Universidade do Estado do Par, ncleo de So Miguel do Guam, um experimento
referente disciplina compostos orgnicos oxigenados, ministrada pela docente Ana
Jlia de Aquino Silveira, com o intuito de observarmos uma reao de condensao
aldlica. O experimento tinha como objetivo observar a reao e compreender o
mecanismo de condensao aldlica entre o aldedo e a propanona.
Para tal, necessrio compreendermos o que uma reao de
condensao aldlica,segundo MARTINS (2009, p.186):
A reao de condensao aldlica uma das ferramentas mais
importantes da sntese orgnica para a construo de ligao C C. Esta
ligao formada atravs da reao entre uma substncia carbonlica
enolizvel que age como nuclefilo e outra substncia carbonlica que age
como eletrfilo.
Como podemos perceber essa substncia carbonlica enolizvel
(propanona) pode ser parcialmente convertido em on enolato por catlise alcalina e
apresenta em sua estrutura hidrognios terminais acdicos ionizveis que esto
diretamente ligados a um carbono . Aps a perda desse hidrognio para uma base
forte, geramos uma carga negativa no carbono , que passa a se ch amar agora de
carbnion (on enolato). Nesse sentido podemos dizer que a propanona o
nuclefilo e est pronta para se conectar ao eletrfilo. Vejamos o esquema abaixo:
O formaldedo (aldedo frmico) ser o eletrfilo na reao, pois ele
contm um menor impedimento espacial uma metila (CH3) e um hidrognio (H)
O
C
CH3H3C
Centro de alta densidade eletrnica centro bsico
No carbono alfa se formar o centronucleoflico atravs da perda de um doshidrognios acdicos ionizveis que permitira conexo no eletrfilo.
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ligados ao grupo carbonila (C=O), assim permitir a conexo do nuclefilo mais
facilmente. Em outras palavras podemos dizer que os aldedos so mais reativos
que as cetonas. Vejamos como se forma o centro eletroflico no formaldedo.
Ressonncia em aldedo (Metanal)
Na reao usamos como um dos componentes reacional uma
acetona/propanona que se condensa com o formaldedo na presena do hidrxido
de sdio e etanol.
um mecanismo semelhante ao desenvolvido por Claisen-Schmit na
sntese da dibenzalacetona (produto amarelado em forma de cristais) que produto
da reao aldlica entre o benzaldedo e a propanona (acetona) em meio bsico
(alcalino) e seguimos os mesmos procedimentos experimentais (ver ANEXO), pois
no h na literatura os procedimentos experimentais da reao de condensao
aldlica entre o formaldedo (H2C = O) e a propanona (CH3)2C =O).
2- OBJETIVO
Observar a reao e compreender o mecanismo de condensao aldlica entre o
aldedo e a propanona.
3- MATERIAIS E REAGENTES.
C
H H
O
C
O
H H
-
+
Como o oxignio tem alta densidade eletrnica,ele atrai os eltrons pi da ligao para si , atravsdo processo de ressonncia,gerando uma cargaparcial positiva no carbono.
Centro eletroflico ou catinico - permitir aconexo do nuclefilo.
Centro aninico - gerado pela atrao dos eltronspi da dupla ligao - ressonncia.
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Materiais Reagentes
Vidro de relgiogua (H2O)
Proveta (10 ml) Hidrxido de Sdio (NaOH)
Erlemeyer com rolha (250 ml) Etanol (CH3CH2OH)
Balana analtica (preciso) Formaldedo ou Metanal (CH2O)
Esptula de madeira Acetona/ Propanona (CH3)2C = O)
Pipeta (1 ml e 2 ml)
Banho frio
4- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Ao iniciarmos o processo experimental em laboratrio, pegou-se um vidro
de relgio e colocou-se hidrxido de sdio (NaOH) que em seguida foi levado
balana analtica para que fosse pesado 1g da substncia. Aps a pesagem, pegou-
se 10 ml de gua (H2O) numa proveta (25 ml) e colocou-se num erlemeyer (250 ml),
feito isso, acrescentou-se 1g de hidrxido de sdio (NaOH) ao erlemeyer.
Posteriormente, pipetou-se (pipeta 10 ml) 8 ml de etanol (CH3CH2OH) que foi
adicionado ao erlemeyer que continha a soluo de hidrxido de sdio (NaOH). Emseguida pipetou-se (pipeta 2 ml) 1 ml de formaldedo/metanal (CH2O)
acrescentando-os ao erlemeyer que j continha em soluo etxido de
sdio(CH3CH2ONa), produto da reao entre o etanol (CH3CH2OH) e o hidrxido de
sdio (NaOH). Aps isso, pipetou-se tambm (pipeta 1 ml) 0,6 ml de
acetona/propanona (CH3CH3CO), adicionando-as ao erlemeyer. Posteriormente, foi
colocado em banho frio por cerca de 30 minutos.
5- RESULTADOS E DISCUSSES
Aps colocarmos todos os reagentes dentro do erlemeyer, precisamos
efetuar agitao do recipiente para que pudssemos evidenciar a ocorrncia
de uma reao qumica. Isto pode ser observado nas fotografias (1 e 2)
abaixo que demonstram tal fato.
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Fonte: ar uivo essoal
Foto 1: mistura inicial de todosos reagentes antes de agitao.
Ao realizarmos a agitao por trinta minutos e colocarmos o recipiente em
banho frio, observamos uma mudana final de colorao dos reagentes,
evidenciando assim, a formao de produtos liqudos com uma cor amarelo-
alaranjado forte. Observe as fotografias (3 e 4 ).
A seguir acompanharemos o desenvolvimento do mecanismo da reao,
fazendo os devidos comentrios com relao ao mesmo.
Foto 2: mudana de colorao dos
regentes aps a agitao.
Fonte: arquivo pessoal
Fotos 3 e 4 : formao de produto lquido no final da reao.
Fonte: arquivo pessoal
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O H+ NaOH ONa+H2OEtanol Hidrxido
de sdioEtxidode sdio
gua
DESENVOLVIMENTO DO MECANISMO DA REAO
A adio de etanol na soluo de hidrxido de sdio ocasionou a seguinte
reao:
Ao adicionarmos etanol que um cido de Lewis (receptor de par de
eltrons) na soluo de hidrxido de sdio que uma base de Lewis (doador de par
de eltrons), o oxignio da hidroxila do hidrxido de sdio captura o hidrognio
ionizvel do lcool com um de seus pares de eltrons livre formando gua e
liberando o on sdio (Na+,on expectador) para o meio reacional que se liga ao
oxignio do on etxi (CH3CH2O-) formando o etxido de sdio.
O nion etxi formado acima vai agir como uma base de Lewis (doador de
par de eltrons), reagindo com a propanona (substrato) que um cido de Lewis (
receptor de par de eltrons) que foi adicionada ao meio reacional. O oxignio do
nion etxi captura o hidrognio acdico terminal da cetona, formando o carbnion
(on enolato - carbono com carga negativa) e o lcool etlico (etanol) de acordo com
a reao abaixo.
O carbnion (on enolato - nuclefilo) formado acima, agora vai atuar
como base de Lewis (receptor de par de eltrons) e atacar o carbono da carbonila
do metanal que um cido de Lewis (doador de par de eltrons). Isto feito atravs
H3C CH2
H
O
O-+ H3C CH2-O
+
Propanona nion etxi Carbnioncido de Lewis base de Lewis
OH
Etanol
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O
EtanolOH
cido de Lewis
O- +
O
+ O-nion etxi
OH4-Hidrxibutan-2-ona
Produto formado
do processo de ressonncia dos eltrons do carbono da carbonila para o oxignio,
deixando-o com carga parcial negativa e por conta disso o carbono fica com carga
parcial positiva para que o carbnion possa se conectar. Com isso temos a formao
o on alcxido que vai atuar como uma base de Lewis que ao reagir com o etanol
que atuar como um cido de Lewis captura o hidrognio ionizvel do lcool atravs
do oxignio aninico do on alcxido, gerando como produtos o4-Hidrxibutan-2-ona
e o nion etxi. Observe a reao abaixo:
Entretanto, o nion etxi atuando como uma base de Lewis poder atacar
novamente e capturar o hidrognio do carbono ao grupo cetona do 4-Hidrxibutan-
2-ona, isso, porm, ocorrer atravs da quebra da ligao covalente C H que
deslocar o par de eltrons formando uma dupla ligao e tambm ocorrer aquebra
da ligao covalente C OH, produzindo cetona insaturada: 3- buten-2-
ona, etanol e a recuperao do hidrxido de sdio que estava agindo como
catalizador na reao. Veja a reao abaixo:
H H
O
H3C
O
CH2-
+
Carbnion
base de Lewis
Metanal
cido de Lewis
O
OH O-+
OH
+OH + NaOH4-Hidrxibutan-2-ona nion
etxicido de Lewis
base de Lewis
Cetona Etanol Hidrxidode sdio
on alcxidobase de Lewis
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importante ressaltar, que ao prepararmos a soluo de hidrxido de
sdio pudemos observar a liberao de calor (reao exotrmica), ou seja, entalpia
(H) de soluo menor que zero (negativo).
Aps, a mistura de todos os reagentes no erlemeyer, houve agitao para
que pudssemos observar a ocorrncia de reao qumica e produo de dois
possveis produtos:4-Hidrxibutan-2-ona e 3- buten-2- ona, com aproximadamente
03 minutos observamos a mudana de colorao de incolor para amarelo claro
significando que a reao comeava a ocorrer lentamente. Depois de 30 minutos de
agitao pudemos perceber a formao de um produto lquido amarelo alaranjado,
ento paramos de agitar e colocamos o erlemeyer fechado com uma rolha em banho
- maria (gelo).
Vale ressaltar que a agitao foi realizada para que houvesse um maior
choque entre as molculas, pois de acordo com a teoria das colises quanto maior
forem s frequncias dos choques entre as molculas, maiores ser o nmero de
molculas reagindo e, portanto, maior a velocidade da reao permitindo assim um
maior rendimento da reao.
A finalidade desse procedimento experimental era para que pudssemos
perceber se haveria a formao de cristais ou no no produto final, nesse caso no
evidenciamos formao de cristais e sim a formao de um produto lquido amarelo
alaranjado, pois para que houvesse formao de cristais teramos que ter usado o
benzaldedo como fizeram Claisen Schmidt. No nosso caso usamos formaldedo.
6- CONCLUSES
A formao de dois possveis produtos4-Hidrxibutan-2-ona e 3- buten-2-
ona, nos levou a concluir que no houve formao de resduos slidos
(cristais) como ocorreria se estivssemos usado o benzaldedo e, sim a
formao de um produto lquido.
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7- REFERNCIAS
MARTINS, Daniela de L. Reaes aldlicas. Rev. Virtual Quim. |Vol 1| |No. 3|
|186
211|.www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/.../35. Acesso em 20/11/2010.
SILVEIRA, Ana Jlia de Aquino. Qumica Orgnica Terica. 22 ed. Belm: UFPA,
2010.
http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/.../35http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/.../35http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/.../357/22/2019 CONDENSAO ALDLICA
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ANEXO
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SNTESE DA 1,5-DIFENIL-(E, E)-1,4-PENTADIEN-3-ONA
(DIBENZALACETONA)
1- INTRODUO
A condensao aldlica envolve a reao de um on enolato de um
composto carbonlico com outra molcula de composto carbonlico. As cetonas e
aldedos formam o grupo de compostos orgnicos designados por compostos
carbonlicos devido ao fato de conterem na sua estrutura o grupo carbonilo. Neste
grupo funcional pode ocorrer reao em trs regies:
No oxignio ligado ao carbono carbonlico: por possuir dois pares de
eltrons no partilhados pode sofrer ataque de um eletrfilo.
No carbono carbonlico: pode sofrer adico nucleoflica devido a sua
eletrofilia.
No carbono alfa: por estar diretamente ligado ao carbono carbonlico e
a um tomo de hidrognio, pode participar em um equilbrio ceto-
enlico, do qual resulta um on enol ou enolato.
A reao aldlica realizada tradicionalmente misturando duassubstncias carbonlicas diferentes em um solvente prtico na presena de cidos
ou bases como catalisadores.
A catlise bsica fundamentase na acidez acentuada apresentada pelos
hidrognios alfa carbonila, devido formao de uma espcie enolato estabilizada
por ressonncia e gerada pela abstrao do H por uma base apropriada.
Na catlise cida, o tautomerismo cetoenlico responsvel por gerar o
nuclefilo para a etapa de adio nucleoflica. A essncia da catlise cida est naprotonao do oxignio da carbonila, tornandoa mais eletroflica para a etapa de
adio do enol. O enol um nuclefilo fraco, diferentemente do enolato gerado na
catlise bsica. A reao de desidratao facilitada na reao sob catlise cida,
pois o grupo de sada na fase de eliminao a gua.
Uma sntese que muito realizada principalmente nas aulas de Qumica Orgnica
Experimental em todo o Brasil a da Dibenzalacetona (1,5-difenil-(E,E)-1,4-pentadien-3-ona),
atravs da condensao aldlica cruzada de duas molculas de benzaldedo e uma molcula de
acetona em meio bsico, tambm conhecida como reaes de Claisen-Schmit.
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2- OBJETIVO
Mostrar os passos para obteno da Dibenzalacetona, cetona insaturada, queenvolve uma reao de adio nucleoflica e de desidratao.
3- MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS-Erlenmeyer;
- Pipeta; - Papel de Filtro;
- Funil de Bchner; - Funil;
- Bquer; - Basto de Vidro;
- Frascos de Vidro; - Capilares;
- Benzaldedo; - Acetona;
- Metanol; - Hidrxido de Sdio;
- gua destilada; - Banho Maria;
- Banho frio.
4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Dissolva 4,0g de hidrxido de sdio (caustico!) em 40 mL de gua em um bquer
de 100 ml. Adicione 30 mL de etanol resfriando a soluo a 20 C.
Junte 4,2g de benzaldedo (CUIDADO: pode causar dermatites) e 1,2g de acetona
em frasco Erlenmeyer de 125 ml. Agite o frasco Erlenmeyer para homogeneizar a
soluo.
Adicione aproximadamente a metade da soluo benzaldedo (soluo do
Erlenmayer) soluo do hidrxido (soluo do Bquer) sob agitao vigorosa
(um agitador magntico tambm pode ser usado). Agite a mistura por 10 min.Aps este perodo adicione o restante da soluo benzaldedoacetona.
Continue agitando por mais 30 min.
Filtre a vcuo o slido amarelo pressionando os cristais. Em seguida transfira os
cristais para um Becker limpo. Adicione 100 ml de gua e agite at a formao de
uma pasta.
Verifique o pH da soluo amarelada pastosa caso esteja fortemente alcalina, filtre vcuo
lavando o precipitado com gua. O produto cristaliza com etanol ou acetato de etila.
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5- MECANISMO DA REAO
A formao da 1,5-difenil-(E,E)-1,4-pentadien-3-ona (dibenzalacetona),
um exemplo de uma condensao aldlica mista ou cruzada chamada tambm
de reao de Claisen-Schimidt, pois estabelece-se entre dois compostos
carbonlicos diferentes. Nestas condies, para que a condensao aldlica resulte
na formao majoritria de um produto, necessrio que um dos reagentes no
condense com ele prprio, ou seja, no tenha a possibilidade de formar um on
enolato em meio bsico. o que acontece com o benzaldedo, dado que no tem
carbonos com hidrognio a relativamente ao grupo carbonila. Vejamos a reao
global abaixo:
Reao global da sntese da dibenzalacetona (Fonte: http://www.ebah.com.br).
O produto formado por condensao de uma molcula de acetona e uma
molcula de benzaldedo em meio bsico a E-4-fenilbut-3-en-2-ona (benzalacetona), a
qual possui ainda tomos de hidrognio acdicos, pelo que assim forma um novo on
enolato, que condensa com uma nova molcula de benzaldedo. D-se, assim, uma
nova condensao aldlica para originar o produto final. Observe o mecanismo
desenvolvido abaixo:
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Mecanismo da sntese da Dibenzalacetona (Fonte: http://www.ebah.com.br).
6. REFERNCIAS
LIMA, Carolina Almeida de et al. Sntese da 1,5-Difenil-(E,E)-1,4-Pentadien-3-ona(Dibenzalacetona) seguida da determinao de seu ponto defuso. Disponvel em: http://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.html. Acesso em: 03 de dez. de 2010.
http://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.htmlhttp://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.htmlhttp://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.htmlhttp://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.htmlhttp://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.htmlhttp://www.ebah.com.br/sintese-da-1-5-difenil-e-e-1-4-pentadien-3-ona-dibenzalacetona-seguida-da-determinacao-de-seu-a82710.html