A Importância de Solventes Alternativos Para o Meio Ambiente
Felipe de Almeida La Porta (IC)*, Régis Tadeu Santiago (IC), Teodorico C. Ramalho
(PQ)
Universidade Federal de Lavras, MG – Departamento de Química
*[email protected]
Objetivo
Alertar para o uso de solventes alternativos, tendo em vista que estes diminuem o impacto
ambiental, pois evitam a produção de subprodutos indesejáveis nos processos sintéticos.
Palvras Chave: Solventes Alternativos, Meio Ambiente, Chalconas.
Referenciais Teóricos
A química desempenha um papel fundamental no ambiente de nosso planeta, sendo
que a Química Ambiental é uma ciência interdisciplinar que engloba diversos setores e busca
esclarecer os mecanismos que ocorrem na natureza, que por sua vez, afetam na vida dos seres
que nela habitam (Jardim, 2002). A sociedade vem se tornando cada vez mais consciente dos
problemas ambientais e de seus efeitos na qualidade de vida desta geração e das futuras.
Os reagentes orgânicos são também os causadores de alguns de nossos problemas mais
sérios. Muitos dos reagentes orgânicos despejados no ambiente em anos passados têm tido
conseqüências muito além daquelas originalmente pretendidas (Solomons, 2006).
Os químicos precisam poder especificar a composição das misturas quantitativamente,
assim sendo, o componente da solução que está em maior quantidade é, em geral, chamado de
solvente e as substâncias dissolvidas são chamadas de soluto (Atkins, 2006).
Os solventes são necessários em muitas situações, como por exemplo: transportar
massa e energia, estabilizar espécies químicas, funcionar como veículo ou como agente
solubilizante. Na escolha dos solventes deve-se levar em consideração suas propriedades
físico-químicas tais como: faixa de temperatura em que o solvente é líquido, propriedades de
vaporização, capacidade calorífica, tamanho molecular, viscosidade, propriedades óticas e
elétricas, polaridade e interações (www.usp.br/quimicaverde - acessado em 27/03/09)
Um dos problemas do uso de solventes em síntese de novos compostos, é a produção
de subprodutos que as vezes são indesejáveis para o meio ambiente. Nos últimos anos, os
avanços em síntese orgânica vêm possibilitando a preparação, por síntese total, de muitos
compostos.
A Química Verde pode ser definida como a utilização de técnicas químicas e
metodologias que reduzem ou eliminam o uso de solventes, reagentes ou a geração de
produtos e subprodutos que são nocivos à saúde humana ou ao ambiente (Anastas, 1998).
Os tipos tradicionais de solventes empregados em sínteses são: hidrocarbonetos
(alifáticos e aromáticos), oxigenados (alcoóis, ésteres, éteres, cetonas), halogenados,
nitrogenados e sulfurados.
Problemas causados pelo uso dos solventes tradicionais entre eles se destacam o
aumento do ozônio troposférico, efeito estufa, toxicidade do meio, smog fotoquímico e o
processo
de
eutrofização.
Desta
maneira,
os
solventes
tradicionais
contribuem
significativamente para a contaminação do meio ambiente.
Chalconas (Figura 1) são cetonas α, β- insaturadas que pertencem a classe dos
flavonóides, amplamente distribuídas na natureza.
Figura 1: Estrutura geral das Chalconas
O interesse pela obtenção de chalconas naturais e de análogos sintéticos tem crescido
bastante em virtude das inúmeras propriedades farmacológicas que estes compostos possuem,
tais como: atividades antibacterianas, antivirais, antimalarial, dentre outras.
Na produção da chalcona geralmente, são utilizados catalisadores homogêneos, no
entanto este método convencional como a difícil remoção destes catalisadores do produto
final, gerando rejeitos ao meio ambiente apresenta algumas desvantagens (Climent et al,
2004).
Metodologia
Procurou-se na literatura um método para realizar a síntese da chalcona (E)-3-(4metoxifenil)-1-(4-metilfenil)-2-propen-1-one sem a utilização de solventes. A reação química
está descrita na figura 2.
Figura 2: Reação química estudada.
O experimento foi realizado na 3ª Escola de Química Verde da USP no período de 1 a
6 de fevereiro de 2009.
Para isso utilizou-se uma cápsula de porcelana, onde adicionou-se 10 mmol de panisaldeído (1,36g/1,20mL), 10 mmol de p-acetofenona (1,34g/1,33mL) e 400 mg de NaOH.
A amostra foi triturada com a ajuda de um pistilo durante cerca de 10 minutos (até a mistura
tornar-se pastosa). Em seguida, a mistura foi dissolvida em cerca de 20 mL de água destilada
e filtrada utilizando um funil de Buchner. O sólido formado foi lavado com pequenas porções
de água. Posteriormente foi dissolvido em 20 mL de etanol adicionando água TA até iniciar a
precipitação. A mistura foi aquecida até dissolver o precipitado e resfriada lentamente até a
formação dos cristais. Estes cristais foram filtrados e lavados com 5 mL de etanol gelado. Os
cristais foram pesados a fim de obter o rendimento do experimento e para caracterizar o
produto foi analisado seu ponto de fusão.
Principais Resultados
A síntese foi realizada com sucesso e os resultados obtidos apresentaram o mesmo
rendimento da síntese tradicional da chalcona (E)-3-(4-metoxifenil)-1-(4-metilfenil)-2propen-1-one (Fátima, 2001). Alinhando o alto rendimento reacional e o fato do uso de
solventes alternativos diminuírem o impacto ambiental, esta síntese se mostra de grande
interesse e vantagem para a produção da chalcona.
A análise do ponto de fusão foi feita para caracterizar a chalcona produzida. Na analise
do ponto de fusão ficou evidenciado que o processo de secagem necessita de um tempo maior,
devido à detecção de água no produto final.
Portanto, o uso de solventes alternativos nas mais diversas sínteses é um dos ramos
mais promissores da química atualmente. Os problemas ambientais, provenientes do uso
indevido dos recursos naturais provocados pelo homem, atingiram níveis consideráveis de
poluição. Nos últimos anos, com as novas normas de controle ambiental mais rígidas, as
indústrias estão sendo obrigadas a investir em tecnologias mais limpas.
Nem todas as sínteses ainda não podem ser realizadas utilizando solventes
alternativos, porém alguns processos sintéticos altamente poluentes já dispõem de soluções
“verdes”, um dos problemas é que as vezes estas soluções tem um custo muito elevado.
A Química tem um importante papel na conscientização da sociedade moderna através
da Educação Ambiental, uma vez que favorece a obtenção de conhecimento, desenvolvimento
da percepção crítica e a mudança de atitude dos indivíduos, refletindo assim na filosofia da
Química Verde.
Referências Bibliográficas
ANASTAS, P.T.; WARNER, J. Green Chemistry: Theory and Practice; Oxford University
Press: Oxford, 1998.
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o
meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006 965 p.
BAIRD, Colin. . Química ambiental. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002 622 p.
BUZZI, Fátima de Campos. Síntese e Atividade Biológica de Imidas Derivadas da 4aminoantipirina. Florianópolis, 2001. Tese de Mestrado.
CLIMENT, M. J.; CORMA, A.; Iborra, S.; VELTRY, A. 2004. Activated hydrotalcites as
catalysts for the synthesis of chalcones of pharmaceutical interest. Journal of Catalysis, 221:
474.
JARDIM, W. F. ; MOZETO, Antonio A . A química ambiental no Brasil. Química Nova, v.
25, p. 7-11, 2002.
SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. . Química orgânica. 8. ed. Rio de Janeiro:
Livros Técnicos e Científicos, 2005-2006.
Disponível em: <http://www.usp.br/quimicaverde>; acessado em 27/03/09.
Disponivel em: < http://www.prp.ueg.br/> ; acessado em 28/03/09.