Preparação da cânfora de canfeno |
Preparação da cânfora de canfeno
Por Vincent Summers Traduzido por Ana Rodrigues
O canfeno, C10H16, é produzido a partir de alfa-pineno, e é um hidrocarboneto de monoterpeno com dois anéis. Terpenos estão intimamente associados a coníferas. Na verdade, a palavra "terpeno" vem de "terebintina".
A cânfora, C10H16O, um terpenoide medicinal de odor agradável, uma vez que frequentemente é encontrada em casa, possui propriedades antimicrobianas e anestésicas. Também é utilizada em supressores de tosse.
A cânfora é feita a partir de canfeno, via rearranjo intermolecular, captura de etilo, hidrólise e depois oxidação.
A cânfora é feita a partir de canfeno, via rearranjo intermolecular, captura de etilo, hidrólise e depois oxidação
Sequência de reação
O canfeno sofre o rearranjo de Wagner-Meerwein, formando isoborneol por transferência de ligações. O diagrama mostra as três espécies neutras envolvidas no rearranjo.
Muitas reações são reversíveis. Por "capturar" uma configuração, a reversibilidade é eliminada, e o produto desejado é produzido com um rendimento elevado. Este é o propósito do acetato na síntese de cânfora - para conduzir a reação na direção desejada - a formação de acetato de isoborneol. Por vezes, esta reação é levada a cabo na presença de um catalisador, tal como um poliácido que contém tungstênio.
O acetato de isoborneol pode então ser saponificado para o isoborneol por tratamento com hidróxido de potássio alcoólico. Após arrefecimento, o produto é tratado com água, fazendo o isoborneol sólido, o qual não é solúvel em água, precipitar. Recolhendo-se por filtração e secando-o, o isoborneol pode então ser oxidado usando o agente de oxidação suave, hipoclorito de sódio (na presença de ácido acético). Alternativamente, a mistura oxidante de ácido crômico e ácido sulfúrico pode ser usada, contudo, esta gera resíduos crômios problemáticos.
O canfeno sofre o rearranjo de Wagner-Meerwein, formando isoborneol por transferência de ligações
Rearranjo de Wagner-Meerwein e rearranjos de Carbocátion
O carbocátion (anteriormente chamado carbônio ion) foi observado pela primeira vez em 1901. No entanto, este rearranjo descoberto pelo químico alemão Hans Meerwein (1879-1965) foi a primeira reação anunciada por ter envolvido um carbocátion intermediário.
Alguns dos materiais utilizados neste processo de síntese são potencialmente perigosos. O ácido acético, por exemplo, é capaz de produzir queimaduras graves sem infligir muita ou nenhuma dor inicial. Além disso, os gases são prejudiciais para as membranas mucosas e os olhos. O hidróxido de potássio alcoólico é fortemente cáustico. Mesmo a cânfora e as outras substâncias usadas como principais reagentes são tóxicos, e podem causar problemas se o equipamento de segurança, incluindo capas de laboratório, não for utilizado.
Science Direct; Hydration and Acetoxylation of camphene catalyzed by heteropolyacid; Kelly A. da Silva, Ivan V. Kozhevnikov and Elena V. Gusevskaya [em inglês]
George Washington University; Química 154; primavera de 1999 [em inglês]
Penn State University; Experiment #803; The Synthesis of Camphor from Camphene: Carbocation Rearrangement and Jones Oxidation; Adapted from "Experiments in Organic Chemistry: From Microscale to Macroscale" by Jonathon S. Nimitz, Prentice-Hall, 1991. [em inglês]