Processos Unitários: Esterificação
ASPECTOS GERAIS:
- Processo de grande importância em síntese orgânica
- Geração de compostos com aplicação direta na IF:
1. solventes
2. polímeros
3. alimentos
4. fármacos
5. essências
- Insolúveis em água
- P.e. diversificados, alguns voláteis
- Síntese de intermediários/ produtos finais/ estratégias de
modificação molecular (solubilidade)
SÍNTESE E CARACTERÍSTICAS REACIONAIS:
- Reação mais comum é a entre álcoois e ácidos carboxílicos
em meio ácido (esterificação de Fisher – adição nucleófílica)
- Reação de condensação de caráter reversível
Deslocamento
de equilíbrio
-catalisadores
-remoção de água
-reagentes em excesso
OTIMIZAÇÃO DE RENDIMENTOS REACIONAIS:
1. Excesso de ácido: - ácido +volátil que o álcool;
- custo
2. Excesso de álcool: - álcool + volátil que o ácido;
- custo
3. Corrente de gás inerte ou vácuo
4. Separação de fases: associação de ácidos/sais respectivos
5. Formação de azeótropos: uso em sistemas pouco voláteis
(Ex: água e tolueno)
MÉTODOS:
Serão citadas as metodologias mais aplicadas:
1. Transesterificação:
-reação entre um éster e um álcool (alcoólise) ou um ácido em
presença de catalisador
-catalisadores: alcoólise-alcóxidos metálicos (etóxido de sódio)
acidólise-ácidos fracos ou aquecimento
-alcoólise: características não corrosivas – aço inox
2. Interesterificação:
-reação entre dois ésteres pouco voláteis para gerar outros dois
ésteres: um volátil e outro não
-catalisadores: alcóxidos metálicos
-Ex: óleos e gorduras
3. Reação entre carboxilatos e haletos de alquila:
- lentas e executadas a altas temperaturas
4. Reação entre ácidos e epóxidos:
- passagem de corrente de óxido de etileno
- catálise ácida ou alcalina
5. Reação entre álcoois e cetenas:
- cetena: excelente acilante (seletivo)
- catalisadores: BF3, H2SO4
6. Reação entre álcoois e monóxido de carbono:
- geração de formiatos de alquila
- altas T, catalisador, pressão
7. Reação entre ácidos e acetileno:
- geração de ésteres vinílicos ou ésteres diacetatos
- catalisadores: diacetato de mercúrio, H2SO4; H3PO4
sais de zinco: ésteres vinílicos de cadeia longa
8. Reação entre álcoois e anidrido:
- anidrido: agente acilante
- aquecimento/catalisadores: H2SO4
9. Reação entre ácidos e diazometano:
- obtenção de ésteres metílicos
- ATENÇÃO: diazometano é muito tóxico
10. Reação entre cloretos de ácido e álcool:
- cloretos de ácido são mais sensíveis à reações de substituição
- a adição de piridina ao meio reacional é viável
- seleção de reatores: considerar corrosão
EQUIPAMENTOS:
- Deve-se considerar a corrosão de ácidos orgânicos
- Aço inox: baixas T, sem catalisador mineral
- Altas temperaturas, ácidos minerais
Monnel: 60% Ni, 30% Cu, 10% Fe
Hasteloy: Ni, Cr, Mo, entre outros
ALTO CUSTO
Glasteel
EXEMPLOS:
1. ALTERAÇÕES NA FARMACOCINÉTICA
Esterificação do 17-β
β-estradiol aumenta de 5 à 7 vezes sua
biodisponibilidade oral
OH
OH
O
N
S
HO
O
17-beta estradiol
O
O
O-sacarinilmetil-17-betaestradiol
2. GERAÇÃO DE ÉSTERES LIPOFÍLICOS DA AMPICILINA
CH
CONH
S
NH2
N
O
COOR
R = H ampicilina
R=
CH2 O
C
C(CH3)3 pivampicilina
O
CH3
R=
OCH2CH3
CHO
bacampicilina
3. CLINDAMICINA - antibacteriano que causa irritação no
local de aplicação
Éster fosfato - mais solúvel
N
Cl H
H
CH3CH2
NH
H
O
HO
H
CH3
O
OH H
H
SCH3
H
fosfato de clindamicina H OPO-2
3
4. AUMENTO DE LIPOFILICIDADE OTIMIZA A ABSORÇÃO
OH
O
CHCH2NHCH3
(CH3)3CCO
(CH3)3CCO
O
Dipivefrina
A esterificação aumenta a atividade antiglaucoma em vinte vezes
5. ALTERAÇÕES NA FARMACOTÉCNICA
Éster palmitato de cloranfenicol - solubilidade inferior a 2,5 mg/L
não sensibilizando os receptores gustativos
O
OH
O2N
CH
CH
CH2OC(CH2)14CH3
NH
O
CCHCl2