CENTRO UNIVERSITÁRIO VILA VELHA - UVV ENGENHARIA QUÍMICA – EQ6N GABRIELLY SANDRINE DE OLIVEIRA JOICE TOZETTI SANTOS MELISE FERREIRA DE AGUIAR ROBERTA BENICA SARTORI Prática n° 4 (22/09/2011): SÍNTESE DA DIBENZALACETONA Disciplina: Química Orgânica Experimental II Professor: José Júlio G. de Freitas VILA VELHA SETEMBRO – 2011 GABRIELLY SANDRINE DE OLIVEIRA JOICE TOZETTI SANTOS MELISE FERREIRA DE AGUIAR ROBERTA BENICA SARTORI SÍNTESE DA DIBENZALACETONA Relatório do Curso de Graduação em Engenharia Química apresentado ao Centro Universitário Vila Velha - UVV, como parte das exigências da Disciplina laboratório de química orgânica experimental II sob orientação do Professor José Júlio G. de Freitas. VILA VELHA SETEMBRO – 2011 INTRODUÇÃO A condensação aldólica é uma reação química que envolve de um íon enolato de um composto carbonílico com outra molécula de composto carbonílico. Neste grupo funcional pode ocorrer a reação em três regiões: - no oxigênio ligado ao carbono carbonílico: por possuir dois pares de elétrons não partilhados pode sofrer ataque de um eletrófilo. - no carbono carbonílico: pode sofrer adição nucleofílica devido a sua eletrofilia. - no carbono alfa: por estar diretamente ligado ao carbono carbonílico e a um átomo de hidrogênio, pode participar em um equilíbrio ceto-enólico, do qual resulta um íon enol ou enolato. Em uma reação a cetona é enolizável e por isso ela forma o íon enolato. Já a adição aldólica do íon enolato ocorre preferencialmente no carbono carbonílico do aldeído, pois este está mais desimpedido estericamente por ser um grupo terminal e porque nele não ocorre estabilização por dispersão eletrônica, já que este não está rodeado por dois grupos metil como nas cetonas. Assim, sendo uma das reações mais utilizadas para a síntese de ligações carbono-carbono, a condensação aldólica baseia-se na formação de um íon enolato e na sua subseqüente reação com uma molécula de um aldeído ou cetona, originando um b-hidroxialdeído ou uma b-hidroxicetona, respectivamente (designados genericamente por aldóis). Os aldóis têm tendência a se desidratar espontaneamente para formarem aldeídos ou cetonas b-insaturados, estabilizados por ressonância. A formação da 1,5-difenil-(E,E)-1,4-pentadien-3-ona (dibenzalacetona), um composto que é utilizado como um dos componentes de protetores solares, é um exemplo de uma condensação aldólica “mista” ou “cruzada” chamada também de reação de Claisen-Schimidt, pois estabelece-se entre dois compostos carbonílicos diferentes. Nestas condições, para que a condensação aldólica resulte na formação majoritária de um produto, é necessário que um dos reagentes não condense com ele próprio, ou seja, não tenha a possibilidade de formar um íon enolato em meio básico. É o que acontece com o benzaldeído, dado que não tem carbonos com hidrogênio a relativamente ao grupo carbonila. OBJETIVO Sintetizar a dibenzalacetona através da condensação aldólica cruzada (Reação de Claisen-Schimidt) de duas moléculas de benzaldeído e acetona em solução diluída de hidróxido de sódio. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS: 3.1 Materiais: 3.2 Reagentes: 3.3 Procedimentos: RESULTADOS E DISCUSSÕES: A formação da 1,5-difenil-(E,E)-1,4-pentadien-3-ona (dibenzalacetona), é um exemplo de uma condensação aldólica “mista” ou “cruzada” chamada também de reação de Claisen-Schimidt, pois estabelece-se entre dois compostos carbonílicos diferentes. Nestas condições, para que a condensação aldólica resulte na formação majoritária de um produto, é necessário que um dos reagentes não condense com ele próprio, ou seja, não tenha a possibilidade de formar um íon enolato em meio básico, por esta razão nem todos os aldeídos dão este tipo de reação. Dessa forma, para realizar a síntese da dibenzalacetona através da condensação aldólica cruzada, o meio reacional precisa estar básico. Essa é a função do hidróxido de sódio (NaOH), deixar o meio básico para que a reação ocorra e acelerar a reação, como catalisador. O produto formado por condensação de uma molécula de acetona e uma molécula de benzaldeído em meio básico é a E-4-fenilbut-3-en-2-ona (benzalacetona), a qual possui ainda átomos de hidrogênio acídicos, pelo qual forma um novo íon enolato, que condensa com uma nova molécula de benzaldeído. Dá-se, assim, uma nova condensação aldólica para originar o produto final. A reação global é mostrada abaixo: Como se percebe, 2 mol de benzaldeído reagem com um mol de acetona, em meio básico, produzindo um mol de dibenzalacetona. Para calcular o rendimento do processo, considerou-se que o solido obtido é unicamente composto pela dibenzalacetona. Inicialmente, é necessário identificar o reagente limitante e o reagente em excesso, para então determinar a massa teórica de dibenzalacetona produzida. A tabela abaixo fornece dados sobre os reagentes envolvidos no experimento. Tabela 1: Informações sobre as substâncias Reagente Massa molar (g/mol) Densidade (g/mL) Volume utilizado (mL) Benzaldeído Acetona Dibenzalacetona 106,13 58,08 234,2975 1,0415 0,788 - 5,1 1,9 - Cálculo do rendimento: O mecanismo da reação: A dibenzalacetona pode ser obtida por meio de uma reação de condensação da acetona com dois equivalentes de benzaldeído em meio básico. Neste caso ocorre uma condensação aldólica, conhecida como reação de Claisen-Schmidt. O mecanismo proposto desta reação está representado na figura 01. Figura 1 - Mecanismo da síntese da dibenzalacetona (SOLOMONS, 2002) CONCLUSÃO: A reação de Claisen-Schmidt usa como um dos componentes de reação, uma cetona, que se condensa rapidamente com o benzaldeído na presença do hidróxido de sódio. Nas reações de Claisen-Schmidt, que utilizam o benzaldeído como substrato, a desidratação ocorre espontaneamente. O presente experimento possibilitou a comprovação deste processo; o rendimento satisfatório de % indica a eficácia da reação de Claisen-Schmidt na síntese de dibenzalacetona (precipitado amarelo). Este rendimento e coerente com a maioria dos valores publicados na literatura para este procedimento. OU A reação de Claisen-Schmidt usa como um dos componentes de reação, uma cetona, que se condensa rapidamente com o benzaldeído na presença do hidróxido de sódio. Nas reações de Claisen-Schmidt, que utilizam o benzaldeído como substrato, a desidratação ocorre espontaneamente. O presente experimento possibilitou a comprovação deste processo; o rendimento obtido nesta prática foi muito baixo, %. Este fato pode ser decorrente de perdas da amostra durante os procedimentos laboratoriais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 1. SOARES, B.G.; SOUSA, N.A.; PIRES, D.X. Química orgânica: teoria e técnicas de preparação, purificação e identificação de compostos orgânicos. Rio de Janeiro, Guanabara. 1988. 2. Physical Chemistry HANDBOOK, 57 th Edition. 3. SOLOMONS, T.W., FRYHLE, C. B. Organic Chemistry, 8 ed. (2004). 4. VOGEL, A., Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry, 4a Edição, Editora Longman Scientific & Technical, New York, 1987. 5. VOGEL, A.I. Química Orgânica: Análise Orgânica Qualitativa. 2. ed. Rio de Janeiro Ao Livro Técnico S. A., 1981. V. 1.