Síntese da Benzocaína Química Farmacêutica ii – laboratório 2

Síntese da Benzocaína
QUÍMICA FARMACÊUTICA II – LABORATÓRIO 2
PREPARAÇÃO DA BENZOCAÍNA
O objetivo principal desta aula prática é a preparação do anestésico local amplamente
utilizado na terapêutica, a benzocaína. A aula aborda os conceitos fundamentais da síntese de
fármacos e revê as principais técnicas utilizadas no manuseio de compostos orgânicos.
A síntese da benzocaína poderia ser realizada no laboratório em 4 etapas. No entanto,
faremos apenas a etapa final de preparação desse anestésico, que é a reação de esterificação
do ácido para-amino benzóico.
Sinonímia: aminobenzoato de etila.
Uso terapêutico: anestésico local.
A seqüência sintética mencionada é composta de quatro etapas: partindo-se da paratoluidina, a benzocaína é preparada pelas seguintes reações químicas:
(1) proteção da para-toluidina
(2) oxidação da para-acetotoluidina
(3) desproteção do ácido para-acetaminobenzóico
(4) esterificação do ácido para-aminobenzóico (PABA).
ESQUEMA 1
O
CH3
H3C
O
+
H2N
H3C
O
CH3CO2H
ETAPA 1
p-toluidina
CH3
O
CH3CO2Na
H3C
MgSO4
N
H
ETAPA 2
p-acetotoluidina
H3C
O
CH3CH2OH
ETAPA 3
H2SO4
H2N
ETAPA 4
ácido p-aminobenzóico
(PABA)
N
H
ácido
p-acetamidobenzóico
COOH
HCl, H2O
COOH
O
KMnO4
OCH2CH3
H2N
benzocaína
Síntese da Benzocaína
ETAPA 4 – Esterificação do PABA: preparação da benzocaína
Em um balão de fundo redondo de tamanho apropriado, adicione 0,66 g de ácido paraaminobenzóico, 5 mL de etanol e 0,5 mL de ácido sulfúrico concentrado. Conecte ao balão um
condensador de refluxo, adicione uma barra de agitação magnética ou pedra de ebulição e
refluxe a mistura reacional por 1 hora.
Resfrie a mistura até a temperatura ambiente, transfira-a para um funil de separação e
neutralize-a com solução de carbonato de sódio (cuidado! a solução vai efervescer). Extraia a
fase aquosa com três porções de aproximadamente 10 mL de éter etílico, lave os extratos
orgânicos combinados com duas porções de 15 mL de água e seque-os com sulfato de sódio (ou
magnésio) anidro. Faça uma filtração simples com papel de filtro pregueado para retirar o
agente secante e remova o solvente através de uma destilação simples ou pelo uso de
evaporador rotatório, segundo orientações dadas pelo professor responsável pela disciplina.
Caso necessário, recristalize a benzocaína bruta utilizando uma mistura de metanol e
água como solvente. Pese o produto obtido, calcule o rendimento da reação e discuta seus
resultados em grupo, de acordo com orientações fornecidas pelo professor responsável pela
disciplina.
Prepare uma plaquinha de CCD e faça uma análise cromatográfica, do produto obtido e
do material de partida utilizado, com a finalidade de verificar se a reação foi completa.
Reação envolvida
O
O
OH
CH3CH2OH
H2N
ácido p-aminobenzóico
(PABA)
H2SO4
OCH2CH3
H2N
benzocaína
Pede-se:
Os dados físico-químicos e a toxicidade de todos os reagentes e solventes.
Um fluxograma das operações realizadas
As aparelhagens utilizadas nas operações
1) Faça a interpretação dos picos do espectro de infravermelho da benzocaína que se
encontra abaixo.
Síntese da Benzocaína
Síntese da Benzocaína
Síntese da Benzocaína
2) Calcule o rendimento da reação em mol e em porcentagem.
3) O grupo amino presente na molécula do PABA também é um nucleófilo e poderia, a
priori, reagir com o grupo carboxila e levar à formação de produtos de condensação.
Porque este não é o caminho preferencial da reação? Quem é o nucleófilo que ataca o
grupo carboxila?
4) Sabendo-se que 1 g de benzocaína dissolve-se em 2500 mL de água, 5 mL de etanol, 2
mL clorofórmio ou 4 mL de éter etílico, calcule o volume de cada um destes solventes
que seria necessário para dissolver a quantidade de benzocaína bruta obtida em seu
experimento.
5) Qual a função do ácido sulfúrico na reação? Justifique sua resposta.
6) Dê o mecanismo da reação.
7) A sua reação foi completa? Discuta baseando-se na interpretação da plaquinha de CCD.