Oxidação do borneol à cânfora com água sanitária - um experimento simples, de baixo custo e limpo

Abstract

Recebido em 25/6/08; aceito em 25/2/09; publicado na web em 3/7/09 OXIDATION OF BORNEOL TO CAMPHOR WITH BLEACH: A SIMPLE, GREEN CHEMISTRY AND INEXPENSIVE EXPERIMENT. Regulatory pressure is increasingly focusing on the use and disposal of substances hazardous to human health and environment. In the last years efforts have also been made to introduce green chemistry concepts in undergraduate courses. In this paper we present an experiment on the oxidation reaction of borneol to camphor with bleach in acetone. This experiment is important to show undergraduate students that a cheap and non hazardous commercial product can be a useful oxidation agent of alcohols.Keywords: oxidation; borneol; bleach. INTRODUÇÃOA oxidação de álcoois aos seus derivados carbonílicos correspondentes é uma das transformações químicas mais comuns nas disciplinas experimentais de cursos de graduação de Química e áreas afins. 1 Na literatura é descrito um grande número de reagentes para oxidação de álcoois. Muitos destes reagentes, principalmente aqueles à base de cromo, como K 2 Cr 2 O 7, CrO 3 , PDC, PCC etc., apesar de muitas vezes proporcionarem bons rendimentos, vêm sendo substituídos por outros que não ofereçam riscos ao meio ambiente e à saúde humana. Outros reagentes, como KMnO 4 , são poucos seletivos, e alguns sais de rutênio, como RuCl 3 , são caros para serem utilizados em transformações químicas simples. [2][3][4][5] Nos últimos anos, a preocupação com o meio ambiente é uma realidade e os conceitos de química limpa (química verde) vem ganhando cada vez mais força e adeptos nos Cursos de Química e áreas afins, com amplo apoio da sociedade. A química limpa tem como um de seus principais objetivos o uso de reagentes ou de processos que reduzam ou eliminem o uso e a geração de substâncias perigosas para o meio ambiente e a saúde humana. [6][7][8][9][10]

Condensação de Knoevenagel de aldeídos aromáticos com o ácido de Meldrum em água: uma aula experimental de Química Orgânica Verde

“…[11][12][13] Apesar do cenário otimista, ainda são escassos os relatos de aulas desenvolvidas ou adaptadas para o ensino experimental de QV na graduação. [14][15][16][17] Em função da nossa preocupação com o ensino de química orgânica, [18][19][20][21] descrevemos aqui uma aula prática de química orgânica verde onde são explorados aspectos sintéticos e mecanísticos da condensação de Knoevenagel de aldeídos aromáticos com o ácido de Meldrum, adaptando um procedimento já descrito que emprega água como solvente desta reação, reforçando os aspectos teóricos dos cursos básicos de química orgânica, bem como os princípios de química verde.…”

Síntese da Epoxone a partir de D-frutose: um experimento didático em laboratório de Química Orgânica com foco nos princípios da Química Verde

“…Desta forma, o planejamento de aulas práticas nos cursos de Química deve abranger experimentos que estejam fundamentados nos princípios da Química Verde. [6][7][8][9] Estes incluem, entre outros, a utilização de materiais de partida atóxicos e oriundos de fontes renováveis, além da escolha apropriada das condições reacionais e da readequação das etapas de tratamento e purificação com o objetivo de diminuir a geração de resíduos prejudiciais ao meio ambiente.…”

“…Alternativamente, agentes oxidantes mais acessíveis e menos agressivos, como hipoclorito de sódio, TCICA (ácido tricloroisocianúrico) e Oxone (2KHSO 5 ×KHSO 4 ×K 2 SO 4 ), têm sido introduzidos com sucesso em aulas experimentais. 7,[10][11][12] A organocatálise assimétrica vem apresentando um impacto significativo em síntese orgânica na última década, como ferramenta para a preparação de blocos de construção quirais e ingredientes farmacologicamente ativos. [13][14][15][16] Além da reconhecida eficiência catalítica, organocatalisadores possuem diversas vantagens em relação aos complexos de metais de transição tradicionalmente empregados em síntese assimétrica, incluindo maior estabilidade, facilidade de acesso e menor custo.…”

Reação da cânfora com boroidreto de sódio: uma estratégia para o estudo da estereoquímica da reação de redução

“…A baixa toxidade da cânfora (DL50 em ratos: 3000 mg/kg) 7 permite que os alunos a manipulem sem maiores cuidados em aulas práticas, e seu preço bastante acessível 8 é mais um fator a favorecer a utilização deste experimento. Além destes fatores, publicações recentes tratando da análise do espectro de RMN da cânfora, 9 bem como de sua oxidação empregando métodos alternativos e ambientalmente corretos, 10 permitem a criação de experimentos conjugados de compreensão dos fenômenos de oxidação e redução, bem como de análise espectral, levando à minimização de perdas e incutindo nos alunos a preocupação sobre reciclagem dos produtos obtidos em sua instrução.…”

“…Enquanto a reação com boroidreto de sódio em metanol mostrou uma proporção de cerca de 6:1 (isoborneol:borneol), a redução em etanol teve seletividade mais baixa (3:1). 25 Deste modo, em conjugação com um experimento de oxidação da cânfora, 10 é possível realizar um trabalho de laboratório onde vários assuntos podem ser abordados (necessidade de reciclagem de produtos de laboratório e/ou uso em experimentos subsequentes; conceitos de oxidação e redução; estereoquímica e conceitos correlatos com diastereosseletividade, excesso diastereoisomérico e controle estérico; discussão de mecanismos e influência de solventes; conceitos de orbitais; análises espectroscópicas), enriquecendo a formação de nossos graduandos na área de Química Orgânica Experimental.…”