Dibenzalacetona: propriedades, mecanismo de reação, usos, riscos - Ciência - 2023

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o dibenzalacetona (dba) é um composto orgânico cuja fórmula molecular é C₁₇H₁₄O. É um sólido amarelado que, dependendo de sua pureza, pode aparecer na forma de cristais. É usado em filtros solares e sínteses organometálicas nas quais o paládio é usado como catalisador.

Embora sua síntese seja um processo relativamente simples, bastante recorrente em laboratórios de ensino para explicar a condensação aldólica, seu mecanismo é um tanto extenso, e vários fatores devem ser levados em consideração. O benzaldeído que se utiliza, que vai condensar com a acetona, tem que ser destilado na hora para garantir sua baixa oxidação em contato com o ar.

Da mesma forma, um meio básico etanol-água é utilizado para solubilizar os reagentes e, ao mesmo tempo, promover a precipitação final da dibenzalacetona, um composto hidrofóbico e insolúvel. Até o momento, não se sabe quais efeitos negativos a dibenzalacetona pode ter no corpo ou no meio ambiente, além de ser irritante.

Propriedades

Aspecto físico

Sólido pulverulento amarelado ou de aparência cristalina.

Massa molar

234,29 g / mol

Isômeros

A dibenzalacetona ocorre como três isômeros geométricos: trans-trans, trans-cis e cis-cis. O isômero trans-trans é o mais estável de todos e, portanto, o mais produzido durante a síntese.

Ponto de fusão

110-111 ° C Esta faixa varia dependendo do grau de pureza do sólido sintetizado.

Solubilidade em água

Insolúvel.

Estrutura

A imagem superior mostra a molécula do isômero trans-trans dibenzalacetona, representado por um modelo de esferas e barras. No centro dela temos o grupo carbonila, e em seus lados, algumas ligações duplas e dois anéis de benzeno aromáticos.

A dibenzalacetona é essencialmente apolar e hidrofóbica, pois toda sua estrutura é praticamente composta por átomos de carbono e hidrogênio. O grupo carbonil fornece apenas um pequeno momento de dipolo.

A estrutura pode ser comparada a de uma folha, pois todos os seus átomos de carbono possuem hibridização sp.²; portanto, eles repousam no mesmo plano.

Os fótons de luz interagem com o sistema π-conjugado da dibenzalacetona; especialmente aqueles de radiação UV, sendo absorvidos para excitar elétrons deslocalizados. Esta propriedade torna a dibenzalacetona um excelente absorvedor de luz ultravioleta.

Mecanismo de reação da dibenzalacetona

Na imagem acima representamos o mecanismo de condensação do aldol entre o benzaldeído e a acetona, originando assim a dibenzalacetona; especificamente, seu isômero trans-trans.

A reação começa com acetona em meio básico. O OH^– desprotona um próton ácido de qualquer um de seus dois grupos metil, -CH₃, dando origem a um enolato: CH₃C (O) CH₂^–, que desloca sua carga negativa por ressonância (primeira linha da imagem).

Este enolato atua então como um agente nucleofílico: ele ataca o grupo carbonila de uma molécula de benzaldeído. Sua incorporação ao benzaldeído gera um alcóxido que, por ser muito básico, desprotona uma molécula de água e se torna um aldol (segunda linha). O aldol ou β-hidroxicetona é caracterizado por possuir os grupos C = O e OH.

O meio básico desidrata este aldol e uma dupla ligação é formada em sua estrutura, que gera benzilidenoacetona (terceira linha). Em seguida, o OH^– também desprotona um de seus hidrogênios ácidos, repetindo outro ataque nucleofílico em uma segunda molécula de benzaldeído. Desta vez, o ataque ocorre em uma velocidade mais lenta (quarta linha).

O produto formado desprotona outra molécula de água e desidrata novamente para eliminar o grupo OH e estabelecer uma segunda ligação dupla (quinta e sexta linhas). Assim e finalmente, a dibenzalacetona é produzida.

Síntese

Reagentes

Os reagentes para realizar a síntese da dibenzalacetona são os seguintes:

- etanol a 95%.

- Benzaldeído recentemente destilado do óleo de amêndoa amarga.

- NaOH como catalisador básico em água destilada.

As quantidades a serem utilizadas dependem da quantidade de dibenzalacetona a ser sintetizada. Porém, busca-se que haja excesso de benzaldeído, pois parte dele é oxidado a ácido benzóico. Também é garantido que a reação leva menos tempo e que a indesejável benzilidenoacetona é produzida em menor grau.

O etanol atua como solvente para o benzaldeído, caso contrário, não se dissolveria no meio básico de NaOH.

Processo

Em um copo grande, misture o etanol com o benzaldeído. Em seguida, o meio básico de NaOH é adicionado durante a agitação magnética constante. Nesta etapa, a reação de Cannizzaro ocorre em menor grau; isto é, duas moléculas de benzaldeído são desproporcionais em uma de álcool benzílico e a outra de ácido benzóico, facilmente reconhecíveis por seu odor doce característico.

Por fim, adicione a acetona e espere meia hora para que a solução fique turva e tenha uma cor amarelo-laranja. A dibenzalacetona precipitará devido à água, portanto, um volume considerável de água é adicionado para promover sua precipitação completa.

A dibenzalacetona é filtrada sob vácuo e o seu sólido amarelado é lavado várias vezes com água destilada.

Recristalização

Para purificar a dibenzalacetona, utiliza-se etanol 95% ou acetato de etila quente, de forma que cristais de maior pureza sejam obtidos a cada vez que a recristalização é repetida. Assim, o pó amarelado inicial será transformado em pequenos cristais amarelos de dibenzalacetona.

Formulários

A dibenzalacetona é um composto que não tem muitos usos. Por sua capacidade de absorver a luz ultravioleta, é utilizado na formulação de filtros solares, ou qualquer outro produto que busque amenizar a incidência dos raios ultravioleta, sejam revestimentos ou tintas.

Por outro lado, a dibenzalacetona é usada na síntese organometálica do paládio. Ele atua como um aglutinante que se coordena aos átomos de paládio metálico, Pd⁰, para formar o complexo tris (dibenzilidenoacetona) dipaládio (0).

Este composto organometálico fornece átomos de Pd⁰ em diferentes sínteses orgânicas, por isso se comporta como um catalisador homogêneo, uma vez que se dissolve em muitos solventes orgânicos.

Além disso, a dibenzalacetona como ligante é fácil de substituir por outros ligantes orgânicos, o que permite que a síntese organometálica do paládio se desenvolva rapidamente.

Riscos

Em relação aos riscos, não há muitas informações disponíveis que relatem os possíveis impactos à saúde ou ao meio ambiente que a dibenzalacetona pode causar. Em seu estado puro, é um irritante sólido por ingestão, respiração ou contato direto com os olhos ou pele.

No entanto, aparentemente não é suficientemente irritante para não fazer parte de formulações de filtro solar. Por outro lado, por ser tão insolúvel em água, sua concentração nesta é desprezível, apresentando-se como um sólido contaminante. Nesse sentido, desconhece-se o quão prejudicial é a turbidez que causa para a fauna marinha ou para os solos.

Até prova em contrário, a dibenzalacetona será considerada um composto relativamente seguro, uma vez que sua baixa reatividade não é motivo de risco ou maiores precauções.

Referências

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