4013 Síntese de benzalacetofenona a partir de benzaldeído e

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Síntese de benzalacetofenona a partir de benzaldeído e
acetofenona
O
O
O
KSF/O
+ H2O
+
C8H8O
C7H6O
C15H12O
(120.2)
(106.1)
(208.3)
Classificação
Tipos de reações e classes das substâncias
reação do grupo carbonil e aldeídos, condensação aldólica
aldeído, cetona, aromáticos, catalisador ácido
Técnicas de trabalho
agitação com barra de agitação magnética, destilação sob pressão reduzida, aquecimento com
banho de óleo
Instruções (escala em batelada de 10 mmol)
Materiais
frasco de 10 mL de fundo redondo, condensador de refluxo, agitador magnético com
aquecimento, barra de agitação magnética, controlador eletrônico de temperatura,
equipamento para destilação “short path”, bomba de vácuo, banho de óleo
Substâncias de Partida
Acetofenona (pe 202 °C)
Benzaldeído (recém destilado) (pe 179 °C)
Montmorilonita KSF/O (Fluka)
1,20 g (1,17 mL, 10,0 mmol)
2,12 g (2,02 mL, 200 mmol)
1,0 g
Reação
Em um frasco de 10 mL de fundo redondo são colocados 1,20 g (1,17 mL, 10,0 mmol) de
acetofenona, 2,12 g (2,02 mL, 20,0 mmol) de benzaldeído e 1,0 g de montmorilonita KSF/O.
O frasco é equipado com agitador magnético e condensador de refluxo, o qual é utilizado
como condensador a ar, sem água. A mistura reacional é aquecida sob agitação, em banho de
óleo, até 80°C (temperatura do banho) e submetida a agitação a esta temperatura por 22 horas.
Etapa final
A mistura reacional é resfriada até temperatura ambiente. Em equipamento de destilação;
primeiramente, os reagentes não consumidos são destilados a aproximadamente 10 hPa e,
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subseqüentemente, o produto é destilado a 2.5·10-2 hPa e 160 °C. Rendimento: 1,77 g (8,50
mmol, 85%); sólido amarelo, pf 51-53 °C.
Comentários
Sem excesso de benzaldeído o rendimento é baixo. Nem um tempo de reação prolongado nem
um aumento na temperatura da reação levam a reação quantitativa dos reagentes. O aumento
na temperatura de reação para 100 °C resulta em maior quantidade de subprodutos.
Gerenciamento dos resíduos
Reciclagem
Resíduo
reagentes destilados
resíduos de destilação
Disposição
solvente orgânico, livre de halogênios
resíduo sólido, livre de mercúrio
Tempo
3 horas
adicionais 22 horas de aquecimento
Possível Intervalo
antes da destilação
Grau de dificuldade
fácil
Instruções (escala em batelada de 100 mmol)
Materiais
frasco de 100 mL de fundo redondo, condensador de refluxo, agitador magnético com
aquecimento, barra de agitação magnética, controlador eletrônico de temperatura, soprador de
ar quente, equipamento de destilação para sólidos, bomba de vácuo, banho de óleo
Substâncias de Partida
Acetofenona (pe 202 °C)
Benzaldeído (recém destilado) (pe 179 °C)
Montmorilonita KSF/O (Fluka)
12,0 g (11,7 mL, 100 mmol)
21,2 g (20,2 mL, 200 mmol)
10 g
Reação
Em um frasco de 100 mL de fundo redondo são colocados 12,0 g (11,7 mL, 100 mmol) de
acetofenona, 21,2 g (20,2 mL, 200 mmol) benzaldeído e 10 g de montmorilonita KSF/O. O
frasco é equipado com agitador magnético e condensador de refluxo, o qual é usado como
condensador a ar, sem água, aquecido sob agitação, em banho de óleo até 80 °C (temperatura
do banho) e submetido a agitação a esta temperatura por 24 horas.
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Etapa final
A mistura reacional é resfriada a temperatura ambiente. Em um equipamento de destilação
para sólidos, primeiramente, são destilados os reagentes não consumidos a 10 hPa e então os
produtos a 9·10-3 hPa e 175 °C. Se for usado um banho de água para resfriamento na
destilação, a água deve ser mantida a aproximadamente 60 °C. Produtos cristalizados no
equipamento de destilação são novamente dissolvidos com o soprador de ar quente.
Rendimento: 15,6 g (74,9 mmol, 75%); sólido amarelo, pf 52-54 °C.
Comentários
Sem excesso de benzaldeído o rendimento é mais baixo. Nem um aumento no tempo de
reação nem um aumento na temperatura da reação resultam em consumo quantitativo dos
reagentes. O aumento na temperatura da reação até 100 °C resulta em maior quantidade de
subprodutos.
Gerenciamento dos resíduos
Disposição dos resíduos
Resíduo
reagente destilado
resíduo de destilação
Disposição
solvente orgânico, livre de halogênios
resíduo sólido, livre de mercúrio
Tempo
5 horas
adicionais 24 horas de aquecimento
Possível Intervalo
antes da destilação
Grau de dificuldade
fácil
Caracterização
Monitoramento da reação por CG
Preparo da amostra:
Utilizando uma pipeta, uma gota é retirada da mistura reacional ou do produto e diluída com 10 mL de
diclorometano. Para substâncias sólidas, 10 mg são dissolvidas em 10 mL de diclorometano. São injetados 0,2
µL desta solução.
Condições (CG):
Coluna:
Injetor:
Gás de arraste:
Forno:
Detector:
DB-1, comprimento 28 m, diâmetro 0,32 mm, filme 0,25 µm
injeção on-column
hidrogênio (40 cm/s)
60 °C (5 min), 10 °C/min até 240 °C (30 min)
FID, 270 °C
A concentração percentual foi calculada a partir das áreas de pico.
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CG do produto bruto
Condições do CG conforme especificado para monitoramento da reação.
Tempo de retenção (min)
5,06
7,87
21,35
Substância
reagente (benzaldeído)
reagente (acetofenona)
produto(benzalacetofenona)
Área de pico %
36,7
8,3
54,3
CG do produto puro
Tempo de retenção
(min)
21,17
19,39
19,69
Substância
produto (benzalacetofenona)
subproduto
subproduto
4
Área de pico %
97,2
1,5
1,3
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Espectro de RMN 1H do produto bruto (300 MHz, CDCl3)
Espectro de RMN 1H do produto puro (300 MHz, CDCl3)
O
3
15
10
14
1
Multiplicidade
7
9
12
δ (ppm)
7,38
7,47
7,54
7,61
7,80
8,02
6
2
11
13
5
4
8
Número de H
m
m
m
m
d
m
3
2
2
2
1
2
5
Atribuição
6-H, 7-H, 8-H
12-H, 14-H
2-H, 13-H
5-H, 9-H
3-H
15-H, 11-H
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Espectro de RMN 13C do produto bruto (75,5 MHz, CDCl3)
Espectro de RMN 13C do produto puro (75,5 MHz, CDCl3)
O
3
15
10
14
11
13
12
1
5
4
6
2
7
9
8
δ (ppm)
190,4
144,7
138,1
134,8
132,7
130,4
128,9; 128,5; 128,4; 128,3
122,0
76,5-77,5
Atribuição
C-1
C-3
C-10
C-4
C-13
C-7
C-5, C-6, C-8, C-9, C-11, C-12, C-14, C-15
C-2
solvente
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Espectro de Infravermelho do produto puro (KBr)
cm-1
(cm-1)
3060
1662
1605
1575, 1496
Atribuição
estiramento C-H-, areno, alceno
estiramento C=O-, cetona
estiramento C=C-, areno, alceno
estiramento C=C-, areno
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