Nitração do fenol, um método em escala semi-micro para disciplina prática de 4 horas

Recebido em 13/10/09; aceito em 3/4/10; publicado na web em 9/8/10 THE USE OF DOMESTIC MICROWAVE OVEN IN EXPERIMENTAL CLASSES OF ORGANIC CHEMISTRY: SALICYLALDEHYDE NITRATION. The use of microwave in chemistry has known benefits over conventional heating methods, e.g. reduced reaction times, chemical yield improvement and the possibility if reducing or eliminating the use of organic solvents. We describe herein a procedure for the nitration of salicylaldehyde in water using a domestic microwave oven, which can be used as an experiment in the undergraduate chemistry laboratory. The experiment involves safe and rapid preparation and identification of the position isomers by thin layer chromatography and 1H NMR, or by their melting points.Keywords: microwave; nitration; salicylaldehyde. INTRODUÇÃODesde a 2° Guerra Mundial os aparelhos que emitem radiação de micro-ondas passaram a estar presentes em nosso cotidiano. Inicialmente, funcionavam como radar (Radio Detection and Ranging) para detectar aeronaves inimigas. As micro-ondas, ao serem refletidas pelo objeto procurado, eram detectadas pelo radar que fornecia sua posição, forma, velocidade e direção. 1 Em 1947, Percy L. Spencer fez alterações nestes aparelhos e a companhia Raytheon apresentou o primeiro forno de micro-ondas para aquecer ou descongelar alimentos. Chamado de Radarange, o micro-ondas possuía 1,5 m de altura, pesava cerca de 340 kg e custava entre US$ 2.000 e 3.000. Hoje, os fornos de micro-ondas domésticos são bem mais leves e acessíveis. 1As micro-ondas (MO) são ondas eletromagnéticas geradas por um magnetron situadas na região do espectro eletromagnético, entre a radiação do infravermelho e as ondas de rádio. A frequência das micro-ondas oscila entre 300 MHz (300 x 10 6 Hz) e 300 GHz (300 x 10 9 Hz), com comprimentos de onda de 1 mm a 1 m, respectivamente. A frequência utilizada em fornos comerciais é de 2,450 GHz. 2,3O aquecimento através das micro-ondas ocorre por dois mecanismos, polarização dipolar e condução iônica. As micro-ondas ao penetrarem em materiais que contêm moléculas polares, provocam o alinhamento dos pólos destas moléculas com o campo eletromagnético aplicado. A responsável pelo efeito descrito é a componente do campo elétrico, ao invés do campo magnético. Com a remoção do campo eletromagnético, as moléculas voltam ao estado desordenado, fazendo com que a energia absorvida para a orientação seja dissipada na forma de calor. Este processo ocorre em ciclos devido à oscilação do campo eletromagnético. [1][2][3][4][5][6] A capacidade de um material ou solvente converter energia de micro-ondas em calor depende da frequência de relaxação do material e da constante dielétrica do solvente. Quanto maior o dipolo elétrico, mais intensa será a orientação molecular e quanto maior a constante dielétrica, maior será a quantidade de energia armazenada. A constante dielétrica se relaciona à tangente de perda, que é a razão entre a constante dielétrica e o fator de perda. Este último mede a eficiência da conversão de energia eletromagnética em cal...

Section: Nitração Do Salicilaldeídounclassified

O uso de aparelhos de micro-ondas domésticos em aulas experimentais de química orgânica: nitração de salicilaldeído

Teixeira¹,

Santos²,

Bastos³

et al. 2010

“…A mistura é fortemente agitada durante 2 horas (não se deve ultrapassar esse tempo), a fase orgânica é separada, lavada com solução saturada de NaHCO 3 (1 x 50 mL), com água (4 x 50 mL) e seca com sulfato de sódio anidro. Em seguida, o solvente é evaporado (pode ser sob pressão reduzida) até obtenção de um sólido branco, o qual é recristalizado em hexano, com filtração à quente em carvão ativo.…”

Section: 3;45-di-o-isopropilideno-β β β β β-D-frutopiranose (3)unclassified

“…Em seguida, o solvente é evaporado (pode ser sob pressão reduzida) até obtenção de um sólido branco, o qual é recristalizado em hexano, com filtração à quente em carvão ativo. O produto 3 foi obtido (3,8 …”

Section: 3;45-di-o-isopropilideno-β β β β β-D-frutopiranose (3)unclassified

“…Porém, o custo dos reagentes químicos, aliado a uma dificuldade de importação, torna a química orgânica experimental onerosa para os cursos de graduação em química, farmácia e engenharia química. A busca por melhores métodos experimentais 3,4 , computacionais 5 ou experimentos ricos em subsídios para discussões teóricas utilizando reagentes de baixo custo e de fácil aquisição, tem sido um tema bastante investigado nas diversas áreas da química [6][7][8] . Não obstante, ainda dispõem-se de poucos experimentos em livros e artigos 9,10 com estas características em química orgânica.…”

unclassified

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Sacarose no laboratório de química orgânica de graduação

Ferreira¹,

Silva²,

Perrone³

2001

Recebido em 22/9/00; aceito em 10/5/01 SUCROSE IN UNDERGRADUATE ORGANIC CHEMISTRY LABORATORY. An experiment showing the readily available disaccharide (sucrose) as reagent for experiments in undergraduate chemistry laboratory is described. The preparation of 2,3:4,5-di-O-isopropylidene-β-D-fructopyranose from sucrose is very simple, uses low cost materials, requires two periods of 4 hours and is useful for classroom support in undergraduate courses.Keywords: chemical education; carbohydrate; sucrose; fructose. Quim. Nova, Vol. 24, No. 6, 905-907, 2001. EducaçãoA inter-relação entre o conhecimento adquirido em química através de estudos teóricos e a experimentação laboratorial 1 , quando realizada de forma bem clara e coordenada permite ao aluno a construção de conceitos de forma mais sólida e com um maior relacionamento entre os tópicos teóricos. Neste sentido, o laboratório de química experimental é a grande oportunidade que os alunos têm de ter contato com o mundo real da química, que se bem conduzida, leva ao aprofundamento do aprendizado de diversos temas pouco explorados em sala de aula como, por exemplo, processos de separação e técnicas espectroscópicas 2 . Porém, o custo dos reagentes químicos, aliado a uma dificuldade de importação, torna a química orgânica experimental onerosa para os cursos de graduação em química, farmácia e engenharia química. A busca por melhores métodos experimentais 3,4 , computacionais 5 ou experimentos ricos em subsídios para discussões teóricas utilizando reagentes de baixo custo e de fácil aquisição, tem sido um tema bastante investigado nas diversas áreas da química [6][7][8] . Não obstante, ainda dispõem-se de poucos experimentos em livros e artigos 9,10 com estas características em química orgânica.Neste trabalho apresentamos um experimento simples de ser efetuado no laboratório e com considerável subsídio para discussões teóricas, a partir da sacarose (açúcar), que é um carboidrato muito comum no cotidiano de todos.Os carboidratos existem difundidos em toda natureza e alguns existem praticamente puros, tais como: sacarose, glicose, frutose, amido e celulose, este último no algodão, madeira e papel 11 . Em termos de volume de produção mundial, os carboidratos ficam atrás apenas dos óleos vegetais. Cerca de 95 % da biomassa produzida na natureza é formada de carboidratos (200 bilhões de toneladas). Apesar desta enorme quantidade, apenas 3 % são usadas pelo homem. O resto se decompõe e é reciclado pela natureza. Na utilização industrial, excluindo a alimentação, essa percentagem cai muito mais e seu uso é restrito a alguns mono e dissacarídeos de baixo peso molecular. Esses carboidratos de baixos pesos moleculares são extremamente atrativos como matéria-prima para experimentos laboratoriais de química, devido aos seguintes aspectos: disponibilidade em grandes quantidades, baixos custos, produtos oriundo de tecnologia renováveis e ecologicamente adequados.A sacarose (1), um dissacarídeo conhecido desde o ano 200 A. C.12 , é o carboidrato cristalino mais abundante na natureza ...

“…12 Desta forma, devido ao alto custo envolvido na síntese de um enantiômero puro, os profenos são comercializados na forma racêmica, com exceção do naproxeno (2), disponível no mercado apenas como o isômero (S)-(+), devido à ação hepatotóxica do enantiômero (R)-(-). 13 Com base nesse conjunto de informações e considerando o nosso interesse em sequências reacionais adequadas a uma disciplina de química orgânica experimental, 14 foi elaborado um projeto para curso de graduação que ilustra conceitos de estereoquímica e resolução de racematos. Esse projeto envolveu extração do (±)-ibuprofeno (1) e do (+)-naproxeno (2) a partir de fármacos comerciais; resolução do (±)-ibuprofeno (1) via síntese de amidas diastereoisoméricas utilizando (S)-(-)-a-metilbenzilamina e hidrólise das ibuprofenamidas para obtenção do (+)-e do (-)-ibuprofeno.…”

Section: Introductionunclassified

Resolução do ibuprofeno: um projeto para disciplina de química orgânica experimental

Romero¹,

Baptistella²,

Coelho³

et al. 2012

Recebido em 29/2/12; aceito em 3/4/12; publicado na web em 2/7/12 RESOLUTION OF IBUPROFEN: A PROJECT FOR AN EXPERIMENTAL ORGANIC CHEMISTRY COURSE. A practical and didactic sequence of experiments was proposed to illustrate the stereochemistry concept, optically active compounds, resolution of racemates, and use of the NMR technique, including 2D-COSY for identification of organic compounds, on a laboratory course for undergraduate students. The sequence was: extractions of racemic ibuprofen and chiral naproxen from commercial tablets; syntheses of diastereoisomeric amides reacting chiral (S)-(-)-a-methylbenzylamine with (±)-ibuprofen; separation and determination of absolute configuration of amides by 1 H NMR spectroscopy and GC analysis, and hydrolysis of amides to obtain (+)-and (-)-ibuprofen.Keywords: resolution of ibuprofen; stereochemistry; NMR Spectroscopy. INTRODUÇÃOSubstâncias opticamente ativas com atividades farmacológicas sempre foram excelentes alvos para ilustrar a importância dos conhecimentos de estereoquímica em disciplinas de graduação. Desde o clássico caso da ação deletéria da (S)-talidomida 1 até os mais recentes lançamentos de inibidores enzimáticos, 2 os docentes podem encontrar nos livros texto ou na literatura em geral inúmeros exemplos para se aprofundar nos ensinamentos de um dos mais fascinantes tópicos da química. Nas disciplinas de química orgânica teórica em cursos de graduação, o assunto estereoquímica é, na maioria das vezes, muito bem tratado, inclusive com o uso, em classe, de modelos moleculares e de programas computacionais que facilitam o entendimento por parte dos alunos.3 Por outro lado, nas disciplinas experimentais, ainda se notam lacunas no tratamento de alguns dos itens abordados por esse assunto. Assim, enquanto inúmeros experimentos são propostos envolvendo extrações, sínteses ou análises de substâncias opticamente ativas, 4-6 ainda faltam propostas de experimentos que tratem da resolução de enantiômeros.7-10 Neste contexto, uma das classes de fármacos quirais mais populares hoje em dia e que pode ser perfeitamente utilizada para tal fim é a dos anti-inflamatórios derivados do ácido propiônico, conhecidos como profenos, como o ibuprofeno (1), o naproxeno (2) e o cetoprofeno (3) (Figura 1). No caso do ibuprofeno (1), o enantiômero (S)-(+) é o que apresenta maior afinidade pelas proteínas plasmáticas e, como consequência, melhor ação farmacológica.11 No entanto é conhecido, por testes biológicos realizados in vivo, que a enzima epimerase 2-arilpropionil--CoA é capaz de converter o (R)-(-)-ibuprofeno no seu enantiômero mais ativo (S)-(+).12 Desta forma, devido ao alto custo envolvido na síntese de um enantiômero puro, os profenos são comercializados na forma racêmica, com exceção do naproxeno (2), disponível no mercado apenas como o isômero (S)-(+), devido à ação hepatotóxica do enantiômero (R)-(-). 13Com base nesse conjunto de informações e considerando o nosso interesse em sequências reacionais adequadas a uma disciplina de química orgânica experimental, 14 foi elabora...