Síntese do Salicilato de metila

Síntese do Salicilato de metila

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS, AMBIENTAIS E DA SAÚDE.

SINTESE DE SALICILATO DE METILA

DISCIPLINA: Química Orgânica II

CURSO: Farmácia

SEMESTRE: 2o / 2008

TURNO(S): manhã

PERÍODO: 3o

PROFESSORA: Maria Elena Walter

1. Ésteres: Sabores e Fragrâncias

Ésteres são uma das classes de substâncias químicas largamente encontrada na natureza. Os ésteres mais simples tendem a apresentar odores agradáveis. Em mitos casos, os sabores e fragrâncias característicos de flores e frutas devem-se que apresenta a função éster em sua estrutura. Uma exceção importante são os óleos essenciais. As qualidades organolépticas (sabores e odores) de frutas e flores devem-se, freqüentemente, a misturas complexas nas quais predomina um éster. Alguns dos flavorizantes mais comuns estão apresentados na figura abaixo.

Fabricantes de alimentos e de bebidas utilizam estes ésteres como aditivos para intensificar o sabor ou o odor de sobremesas e bebidas. Muitas vezes, tais odores ou sabores, não tem uma base natural como é o princípio do “suco de frutas”, o acetato de isopentenila. Um pudim instantâneo que tenha o sabor de Rum pode jamais ter chegado perto da bebida alcoólica. Seu sabor pode ser mimetizado pelo acréscimo de formiato de etila e propionato de isobutila, juntamente com alguns outros componentes minoritários. O sabor e o odor naturais não são exatamente reproduzidos, mas podem convencer muitas pessoas. Freqüentemente, somente uma pessoa treinada, com um alto grau de percepção gustativa, um provador profissional, pode diferenciar um sabor natural e a formulação do flavorizante.

Figura 1. Sabores e Fragrâncias de Ésteres

Tabela 1: Composição do Sabor Artificial de Melancia.

Compostos Puros

%

Óleos Essenciais

%

Caproato de alila

5

Óleo de bétula doce

1

Acetao de iso-amila

3

Óleo de abeto

2

Iso-valerato de iso-amila

3

Bálsamo do Peru

4

Acetato de etila

15

Óleo volátil de mostarda

1

Butirato de etila

22

Óleo de conhaque

5

Propionato de terpinila

3

Óleo concentrado de laranja

4

Crotonato de etila

5

Óleo destilado de lima

2

Ácido capróico

8

19

Ácido butírico

12

Ácido acético

5

81

Raramente se utiliza um único composto em formulações de agentes flavorizantes de boa qualidade. Uma fórmula para a reprodução do odor de melancia, que poderia enganar até um especialista, encontra-se listada na Tabela 1. A fórmula inclui 10 ésteres e ácidos carboxílicos que podem ser sintetizados facilmente no laboratório. Os sete óleos restantes são isolados de fontes naturais

2. Controle da Reação

Existem numerosos exemplos de reações que apresentam baixo rendimento, pois é atingido um equilíbrio químico desfavorável. Um exemplo é a esterificação, catalisada por ácido, de um ácido carboxílico com um álcool, para a formação de um éster (Equação I)

(I)

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.

Outra forma de se deslocar o equilíbrio no sentido desejado, é remover um dos produtos da mistura reacional assim que este se forma. No caso da esterificação, a água pode ser retirada do sistema através de uma destilação azeotrópica. Para se executar esta operação, é comum a utilização de um aparelho Dean-Stark, como esquematizado na Figura 2.

Nesta técnica, um solvente inerte, geralmente Benzeno ou tolueno, é adicionado à mistura reacional contida em um balão de fundo redondo. A saída lateral do separador de água também é preenchida com solvente. Caso se utiliza benzeno, como a mistura reacional é aquecida a refluxo, o azeótropo benzeno/água destila (P.E.=69,4oC) para for a do meio reacional. Quando o vapor condensa, atravessa a saída lateral que se situa diretamente abaixo do condensador e a água se separa do condensado água/benzeno: o benzeno e a água misturam-se quando na forma de vapor, mas são imiscíveis no estado líquido. Quando a água (fase inferior) separa-se do benzeno, este líquido, retorna ao meio reacional.

Figura 2. Exemplos de aparelhagem utilizada para retirar a água do meio racional em reações de esterificação.

3. Procedimento

Pese 14 g (0,1 mol) de ácido salicílico, 32 g (40,5 mL, 2 mol) de metanol seco e 8 mL de ácido sulfúrico concentrado, misture os reagentes em balão de fundo redondo com pedras de ebulição. A seguir, aqueça a mistura sob refluxo por pelo menos 5 horas.

Destile o excesso do álcool em um banho de água (ou evaporador rotatório), deixe resfriar. Transferir o resíduo para um funil de separação contento 125 mL de água. Lave o frasco com alguns mililitros de água e adicione a água de lavagem ao funil de separação. Caso não ocorra a separação de fases, devido à pequena diferença de densidade entre o éster e a água, adicione 5-10 ml de tetracloreto de carbono e agite vigorosamente a mistura. Após a separação das fases, recolha a camada inferior contento o éster (e eventualmente o tetracloreto de carbono), descarte a camada superior. Retorne a mistura do éster e o solvente orgânico para o funil de separação e lave com uma solução saturada de bicarbonato de sódio, até não ocorrer mais a formação de dióxido de carbono. Lave mais uma vez com água destilada. Recolha a fase orgânica e seque com sulfato de magnésio anidro.

Destile sob pressão reduzida (p.f. 115oC/20 mmHg) coletando uma fração com uma variação de 2oC.

4. Bibliografia:

1. A.I. Vogel, Practical Organic Chemistry, 5a. ed. Longman, 1989.

2. D.L. Pavia, G.M. Lampman, G.S. Kriz e R.G. Engel, Organic Laboratory Techniques:A Microscale Approach”, 2a. ed, Saunders, 1995.

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