SÍNTESE DE (+/-) 2 - CLORO-1 – FENIL ETANOL

INTRODUÇÃO:

 Nos últimos anos é cada vez maior, nos cursos de Química e áreas

afins, a preocupação com a não agressão ao meio ambiente. Por esta

razão, procura-se utilizar nas aulas disciplinas praticas reagentes

químicos que apresentem baixa toxidade e que levem a bons

rendimentos nas reações onde são empregados, que não envolvam o

uso de solventes orgânicos, principalmente clorados, e que não

gerem resíduos, e que no caso de se gear, seja em quantidades

menores.

O TCCA também é um interessante reagente empregado para a cloração de substâncias

orgânicas, capaz de introduzir átomos de cloro em anéis aromáticos e em outros

sistemas, na forma de Cl+.[1]

Recentemente, diversos pesquisas brasileiros vem estudando sua aplicação em síntese

orgânica, bem como otimizando processos de síntese dos reagentes afins .

A síntese de (+/-) 2- cloro- 1- fenil etanol ocorre por um tipo de reação que é chamada de adição eletrofílica a alcenos, onde ocorre a formação de haloidrina. Nessa reação o alceno terá sua dupla ligação quebrada e formará duas ligações sigmas. A quantidade de energia necessária para quebrar uma ligação p de um alqueno é de aproximadamente 260 kJ/mol. Como esta quantidade é bem menor que os 350 kJ/mol necessários para quebrar a ligação C-C, os alquenos normalmente sofrem reações de adição à ligação dupla, gerando compostos saturados.

Muitas das reações envolvem a participação de um tipo de intermediário reativo denominado carbocátion. Esse intermediário é uma espécie em que um dos átomos de carbono contém apenas seis elétrons, sendo, portanto, carregado positivamente.[2]

Um dos tipos de reação de adição a alcenos é o de adição de halogênios. Quando a reação de halogenação ocorre na presença de água, forma- se um halo álcool vicinal, denominado de haloidrina.[3]

Por estar em maior quantidade em relação ao íon haleto, o ataque do íon halônio é favorecido para a molécula de água.

Nesse experimento foi realizado um procedimento analítico chamado de cromatografia de camada fina (CCF). A eficiência e baixo custo fazem desta técnica um dos principais métodos empregados desde a análise de reações orgânicas a química forense.

Na CCF uma pequena quantidade da solução de amostra a ser analisada é aplicada, sob forma pontual, na superfície de um adsorvente (fase estacionária). Em geral, este adsorvente é a sílica ou a alumina depositadas como uma camada fina na superfície de uma placa de vidro. Após a aplicação da solução, o solvente evapora, deixando depositada sobre a superfície adsorvente a amostra. Esta placa é colocada de

forma vertical em um recipiente contendo pequena quantidade de um solvente ou mistura de solventes (fase móvel), onde a extremidade inferior da placa deve ficar mergulhada de 1 a 2 cm abaixo da superfície do solvente. Com o recipiente coberto, o solvente caminha verticalmente na superfície da placa, por ação capilar, carregando a mancha correspondente à mistura aplicada. Os componentes da mistura “movem-se” com velocidades diferentes, permitindo então sua separação.

A velocidade de locomoção da cada substância depende de sua natureza, da natureza do solvente e da atividade do suporte sólido. [4]

OBJETIVOS:

OBJETIVO GERAL:

Promover a síntese do (+/-) 2-cloro-1 – fenil etanol

OBJETIVO ESPECIFÍCO:

Realizar a síntese fazendo uso do reagente TCCA Formação de haloidrina Acompanhar o andamento da reação por cromatografia de camada fina Determinar a massa do composto impuro e posteriormente, o rendimento.

MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Bancada do Grupo Bancada – Laboratório1 Argola 1 Capilar2 Balões de 50 mL Cromatofolha1 Espátula Bomba de vácuo1 Funil 1 Magneto 1 Funil de separação de 60 mL 1 Suporte3 Béqueres de 50 mL Acido Tricloroisocianúrico (TCCA)1 Erlenmeyer Diclorometano1 Proveta de 10 mL Solução Saturada de NaCl1 Proveta de 50 mL Solução Saturada água:cetona(1:5)1Proveta de 25 mL Solução 10 % NaHSO3

1 Rolha Sulfato de sódio anidro1 Vidro de relógio Evaporador rotativo 1 Bastão de vidro Balança Analítica2 Garras Algodão1 Espátula Teflon

EXPERIMENTAL

Adicionou-se 1,14 mL de estireno em um balão seco de 50 mL , em seguida adicionou-se 24 mL de mistura de água e cetona. Agitou-se a solução á temperatura ambiente numa placa de agitação magnética.

Em um vidro de relógio pesou-se 0, 8234 g de TCCA ( 96 %) , transferindo para o balão em pequenas porções com o auxilio de uma espátula.

Manteu-se a mistura sob agitação durante 40 minutos, e, por conseguinte, acompanhou- se o termino da reação por cromatografia de camada fina. Verteu-se a reação num funil de separação de 60 mL, a partir disto, adicionou-se 15 mL de CH2Cl2 e 4 mLde uma solução de 10% de NaHSO3.Agitou-se o funil durante 2 minutos, aliviando a pressão do mesmo constantemente.

Removeu-se a fase orgânica num béquer de 50 mL e descartou-se a fase aquosa em outro recipiente. Novamente, verteu-se a fase orgânica no funil de separação adicionando 7 mL de solução saturada de NaCl , agitando suavemente o funil durante 2 minutos, transferindo posteriormente a fase orgânica para um erlenmeyer.

Posteriormente, adicionou-se sulfato de sódio anidro na fase orgânica, objetivando a retirada dos traços de água. Filtrou-se a fase orgânica com o auxilio de um funil simples com algodão num balão de 50 mL previamente pesado. Evaporou-se o solvente sob pressão reduzida, e por conseguinte, determinou-se a massa impura do produto.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A preparação de (+/-) 2-cloro-1-fenil etanol trata-se de uma adição a alcenos com formação de haloidrina, na qual é adicionada um halogênio e uma hidroxila a carbono vicinais usando um composto no qual possui um halogênio como eletrófilo na presença de água.

No incío da síntese foi usada uma quantidade de estireno três vezes mais do que a quantidade de TCCA, essa relação foi feita porque o TCCA possui três grupamento eletrófico para se ligar a um carbono do estireno.

Foi retirada 3 amostras da reação conforme o tempo ia passando, a primeira amostra foi retirada do estireno no início da reação, a segunda foi retirada após 30 minutos de agitação e a terceira foi retirada após 40 minutos de agitação, na qual as amostras foram usadas para serem acompanhadas por cromatografia de camada fina na qual foi calculada o RF.

Após os 40 minutos houve a evaporação do solvente por pressão reduzida para não degradar o produto, pois ao diminuir a pressão, o ponto de ebulição do solvente diminui.

Cálculos

MM estireno = 104 g/mol

1 mol--------104 g

10.10-3--------X

X= 1,04 g

d= 0,909g/ml

1 mL---------0,909 g

X -------------1,04g

X = 1,1441 g

Massa 3,4 mmol de TCCA 96 % de pureza

MM TCCA=232,5 g/mol

1 mol ----------232,5 g

3,4. 10-3 --------- x

X= 0,7905 g

96 % ----------------- 0,7905 g

100% ------------------X

X= 0,8234 g

Cromatografia Fina

RF= Marcha/Corrida Total x100 %

RF= 3,0 / 3,9 x100 %

RF= 76,92%

Calculo do rendimento

Massa pesada de +/- 2-cloro-1 – fenil etanol =1,7789 g

1 mol de 1 +/- 2-cloro-1 –fenil etanol -------------------- 156,61g

10.10-3 mol de 1+/- 2-cloro-1 – fenil etanol ------------ X

X= 1,5661 g

Impureza

1,5661 g ----------------------------------100%

( 1,7789 - 1,5661) g ----------------------X

0,2128 X= 1,5661

X =13,58 %

Rendimento

80% - 13,58 % = 66,42 %

Figura1: Mecanismo da reação de formação de haloidrina

CONCLUSÃO

A partir desta prática foi observado que mesmo os reagente sendo uma mistura heterogênea, a agitação favorece o acontecimento da reação, e por meio da cromatografia foi possível acompanhar o termino da reação.

E também foi possível a obtenção de um bom rendimento nesta prática, isso, devido ao uso do reagente TCCA, que segundo a literatura, favorece a ótimos rendimentos reacionais.

Foi observado também que ao diminuir a pressão, o ponto de ebulição dos solventes diminui proporcionalmente, ajudando a evaporar o solvente sem perder o produto.

Referências Bibliográficas

1. http://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarMolecula.php?id=TOCpCrwDFjE-8F7eTKvmgA9SfEN6u86m4V3i3rQiUIS7yXpBafwnQF8ouvY1_qaQRb3HN8JcT_f1iTpbQ-WcAw== acesso 19 de out. 2012

2. http://bioquimica.ufcspa.edu.br/pg2/pgs/quimica/alcenos.pdf acesso em 18/05/2012 ás 19:00 horas

3. http://www2.ufpa.br/quimdist/livros_bloco_3/LIVRO%20QUIMICA%20ORGANICA%20TEORICA%202010%20ANA%20J/CAP%20%2011quimidist2010.pdf. acesso em 18/05/2012 ás 20:00 horas

4. Dias, Ayres GuimarãesGuia prático de química orgânica, v. 1 : técnicas e procedimentos: aprendendo a fazer. / Ayres Guimarães Dias, Marco Antônio da Costa, Pedro Ivo Canesso Guimarães. – Rio de Janeiro: Interciência, 2004.