Sntese do DIFENILCARBINOL

Sntese do DIFENILCARBINOL

Grupo:Ana Maria Almeida;Joana Ferreira;Mrcio Silva;Sofia Ferrand Pessoa;Faculdade de Farmcia da Universidade de CoimbraMestrado Integrado em Cincias Farmacuticas

1 Preparao de um lcool secundrio (difenilcarbinol) atravs da reduo de uma cetona (benzofenona) com um hidreto metlico, o boro-hidreto de sdio (NaBH4).

Determinao do rendimento da reao e avaliao o grau de pureza do lcool sintetizado antes do ponto de fuso.

Objetivo

2Fundamento terico

O grupo carbonilo, C=O, presente em aldedos e cetonas, fornece um local de adio nucleoflica devido capacidade do tomo de oxignio conseguir alojar uma carga negativa. A geometria planar, sp2, do grupo funcional torna-o mais vulnervel a ataques nucleoflicos, sendo facilmente reduzido a lcoois.

Reaes de cetonas com hidretos metlicos, nomeadamente com o boro-hidreto de sdio(NaBH4) do origem a lcoois secundrios.O grupo carbonilo vulnervel a ataques nucleoflicos, sendo por isso um grupo quimicamente muito reactivo.

A dupla ligao do grupo carbonilo encontra-se polarizada devido elevada electronegatividade do tomo do oxignio quando comparado com o tomo de carbono. A reduo do grupo carbonilo pode ser feita a partir da hidrogenao cataltica com (H2 e Pt) ou com um hidreto metlico como o hidreto de ltio e alumnio ou o borohidreto de sdio.A reduo d-se ao adicionar um io hidreto ao carbono e um proto ao oxignio, originando-se um lcool secundrio.O io hidreto proveniente do hidreto metlico e o proto provm do lcool (metanol neste caso).

3Agentes redutoresA reduo de compostos carbonilos pode ser realizada, por exemplo, com boro-hidreto de sdio (NaBH4) ou alumino-hidreto de ltio (LiAlH4), pois so bases muito fortes.

LiAlH4 e NaBH4: Tm disponveis tomos de hidrognio com um excesso de carga negativa hidretos; So muito solveis em compostos orgnicos.

Boro-hidreto de sdio (vantagens)

Menos reactivo, pelo que permite a reduo apenas do grupo carboniloPossibilita o uso de solventes prticos, que possam ceder protesFcil utilizao, necessita de lcoois como solventes

Alumino-hidreto de ltio (desvantagens)

Muito reactivo, pelo que no deve ser utilizado com solventes prticosReduz a ligao dupla do grupo carbonilo e tambm outras ligaes insaturadas

Embora o io hidreto livre seja uma base forte, que imediatamente protonada em solventes prticos, a sua ligao com o boro em BH4- modera a sua reactividade, permitindo que o NaBH4 seja utilizado em solventes como o metanol.

4mtodosReao geral

Esta reao ocorre num nico passo concertado: Adio nucleoflica do io hidreto ao carbono e protonao do oxignio pelo solvente (metanol) em simultneo , com formao de quatro equivalentes de difenilcarbionol e o respectivo tetrametoxiborato de sdio.

4 mol benzofenona reagem com 1 mol de NaBH4

5Mecanismo qumico

O composto formado capaz de atacar mais trs molculas de benzofenona. Quando a benzofenona (cetona) exposta a NaBH4, o reagente transfere um H- ao carbono electropositivo atravs de um ataque nucleofilico, ao passo que o oxignio electronegativo atrai um proto do grupo hidroxilo do solvente (metanol), quebrando-se a ligao do carbonilo, dando origem ao difenilcarbinol (lcool secundrio). O io metxido tambm obtido combina-se com o fragmento resultante do boro, originando o metoxi-hidroborato de sdio(NaH3BOCH3). . Este pode atacar mais trs grupos carbonlicos at usar todos os hidretos constituintes do redutor original, da que um equivalente consegue reduzir quatro equivalentes de compostos carbonlicos. Por fim, o reagente de boro convertido em io tetrametoxiborato, que se liga ao Na+.

6WORK UP O work up da reao tem como finalidade a separao de produtos secundrios que se podem formar.

Enquanto o difenicarbinol solvel em ter, os outros compostos so solveis em gua.O work-up da reao consiste em adicionar gua que reage com o tetra-alcoxiborato de sdio e com o excesso do boro-hidreto de sdio, originando H2, solvente, NaOH e cido brico que so solveis em gua. Assim possvel separar por extraco estes compostos do difenilcarbinol pois este insolvel em gua, apenas solvel em ter.

7Procedimento experimental

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Procedimento experimental9Extrao

Distribuio de um ou mais solutos entre duas fases lquidas (solventes) imiscveis.

Tcnicas envolvidas no processoUm dos solventes a gua (polar) e o outro um solvente orgnico (menos polar).As substncias inorgnicos ficam na fase aquosa e as orgnicas na fase orgnica.

Distribuio de um ou mais solutos entre duas fases lquidas (solventes) imiscveis. Um dos solventes a gua (polar) e o outro um solvente orgnico (menos polar). As substncias inorgnicos ficam na fase aquosa e as orgnicas na fase orgnica.

Pressupe a existncia de duas fases:- Fase orgnica - Fase aquosaPor agitao, e de acordo com a solubilidade dos compostos a separar, estes so distribudos pelas duas fases, que so depois separadas, na mpola de decantaoOs sais inorgnicos passam para a fase aquosa e os compostos orgnicos para a fase etrea.

10Secagem de solventes efectuada com um agente exsicante (sulfato de sdio anidro);

Depois de secar o solvente, o agente exsicante removido por filtrao.

Tcnicas envolvidas no processoSecagem de solventes:

efetuada com um agente exsicante (sulfato de sdio anidro) Depois de secar o solvente, o agente exsicante removido por filtrao.

importante na fase orgnica efetuar corretamente a remoo da gua, caso contrrio poder no se conseguir obter um resduo aps a filtrao com algodo, dando origem a um baixo rendimento.

11Cristalizao

Processo fsico que consiste na separao de slidos relativamente puros das suas impurezas, baseado nas diferenas de solubilidade das substncias a quente e a frio.

Tcnicas envolvidas no processoO soluto deve ter uma solubilidade mxima no solvente a quente e uma solubilidade mnima no solvente a frio.

A cristalizao um processo fsico que consiste na separao de slidos relativamente puros das suas impurezas, baseado nas diferenas de solubilidade, a quente e a frio, das substncias, no mesmo solvente.Por aquecimento provocado a solubilizao da substncia a purificar enquanto que, por arrefecimento, a substncia cristaliza.

Etapas da Cristalizao:Escolha do solvente;Preparao da soluo de cristalizao; Descolorao (se necessria); Filtrao da soluo quente; Arrefecimento da soluo de cristalizao; Filtrao sob presso reduzida; Lavagem/Secagem

12Ponto de fuso

Temperatura qual uma substncia passa do estado slido ao estado lquido.

A determinao do ponto de fuso utilizada na identificao do composto, bem como na determinao do critrio de pureza.

Aparelho de BchiTcnicas envolvidas no processoTemperatura qual uma substncia passa do estado slido ao estado lquido. a temperatura a partir da qual a tenso de vapor do slido cristalino puro iguala a do lquido puro, em condies de equilbrio qumico.

O ponto de fuso assim utilizado como:critrio de avaliao do grau de pureza de um composto;Identificao de um composto atravs de comparaes com tabelas de pontos de fuso.

A presena de impurezas altera a temperatura de fuso e aumenta o intervalo de fuso do composto.

13ReagenteRiscosSeguranaBenzofenonaIrritante para a pele e olhos; inflamvel.No inalar; Usar luvas, culos e bata; Conservar afastado de qualquer fonte de ignio.Boro-hidreto de sdioCorrosivo; inflamvel; explosivo. Se ingerido, inalado ou absorvido topicamente muito perigoso.No inalar; Usar luvas e culos; Conservar afastado de qualquer fonte de ignio.ter de petrleoInflamvel.Manter o recipiente fechado; Manter afastado de fontes de ignio.Riscos e segurana14ReagenteRiscosSeguranater etlicoInflamvel; Explosivo quando misturado com substncias comburentes; Irritante para os olhos e tracto respiratrio.Conservar o recipiente bem ventilado e afastado de fontes de ignio; Usar luvas, culos e bata.MetanolVenenoso; Inflamvel; Nocivo por inalao, em contacto com a pele e por ingesto.Manter o recipiente bem fechado; Conservar afastado de qualquer fonte de ignio; Usar luvas e bata.Sulfato de sdio anidroInflamvel; em contacto com a pele e os olhos pode causar queimaduras.Evitar contacto com a pele e olhos; Usar bata, culos e luvas.Riscos e segurana15- Durante a permanncia no laboratrio utilizar sempre bata e culos de segurana.

- Ao manusear produtos qumicos usar luvas.

- Manipular cuidadosamente o material de vidro.

ASPECTOS DE segurana16Protocolo laboratorial e slides das aulas prticas da disciplina de Qumica Orgnica II de Mestrado Integrado em Cincias Farmacuticas da Faculdade de Farmcia da Universidade de Coimbra 2 Ano, 1 Semestre, 2013/2014Hammond, C. N., Nohrig, J. R., Morrill, T. C., Neckers, D. C., Experimental Organic Chemistry, New YorK, W.H. Freeman and Company, 1999K. Peter C.Volhardt, Neil E. Schore, Qumica Orgnica-Estrutura e Funo, 4 Edio, Bookman, 2004bibliografia17