Extração e Purificação do Limoneno§ão... · 2 Apresentação Óleos essenciais Limoneno Destilação por arraste de vapor Extração com solvente Tabela de propriedades e fluxograma

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Extração e Purificaçãodo Limoneno

Parte I

Elaine Cristina MunizHigor H. de S. Oliveira

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Apresentação

Óleos essenciais

Limoneno

Destilação por arraste de vapor

Extração com solvente

Tabela de propriedades e fluxograma

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Objetivo

Extrair o limoneno do óleo essencial da laranja.

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Introdução

• Óleos Essenciais

Mistura de substâncias orgânicas voláteis.

Nas plantas: proteção.

Óleos cítricos.

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Introdução


Antigüidade.

Destilação por arraste de vapor.

Terpenos.

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Introdução


• Propriedades:Aromas peculiares;Ação antimicrobiana;Germicida;Cicatrizante;Analgésico;Anti-oxidante;Anti-séptico.

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Introdução


• Aplicações e usos decorrentes:Indústria farmacêutica;Medicina;Fabricação de cosméticos;Arte da perfumaria;Aromaterapia.

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Introdução

• Terpenos

• Constituem uma variada classe de hidrocarbonetos encontrados em diversas plantas e em alguns insetos.

• Regra do isopreno ou regra C5.

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Introdução

• Terpenos

C5H8

Isopreno ou

2-metil-1,3-butadieno

Unidades de isopreno Classe Fórmula Geral

1 Hemiterpenos C5H8

2 Monoterpenos (C5H8)2

3 Sesquiterpenos (C5H8)3

4 Diterpenos (C5H8)4

5 Sesterpenos (C5H8)5

6 Triterpenos (C5H8)6

n Politerpenos (C5H8)n

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Introdução

• Terpenos

O P O P O-

O O

O- O-

Pirofosfato de dimetil-alila

O P O P O-

O O

O- O-

Pirofosfato de isopentenila

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Biosíntese de ummonoterpeno

CH2 OPP

OPPCH2

+

Pirofosfato de dimetil-alila

Pirofosfato de isopentenila..

:OH2

+

H

CH2OPP+ :OPP-

CH2 OPP

Pirofosfato de geranila

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Pirofosfato de geranila

OPP

+

- H+

1-metil-4-(1-metiletenil)ciclohexeno

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Introdução

• Limoneno

1-metil-4-(1-metiletenil)ciclohexeno

C10H16

Componente natural encontrado na estrutura de diversos vegetais

CH2CH3

CH3

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Introdução

• Limoneno: Enantiômeros

Odor de laranja Odor de limão

D ou R - limoneno L ou S - limoneno

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Introdução

• Aplicações do limoneno

solvente industrial.

componente aromático.

precursor para a síntese de outras substâncias.

solventes de resinas, borracha, pigmentos e tintas.

fabricação de adesivos.

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Introdução• Ações terapêuticas do limoneno

propriedades anti-cancerígenas.

solvente de lipídeos, cálculos e entupimentos nas artérias;

descongestiona o fígado; perda de peso.

ação anti-oxidante.

combate o mau colesterol; trata gastrites e úlceras.

estimula a alegria e diminui a depressão.

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Pressão de Vapor eTemperatura de Ebulição

• Definição

Tem

pera

tura

Ebulição Pressão de vapor = pressão atmosférica

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E quando o composto a ser destilado se decompõe em temperatura próxima àtemperatura de ebulição?

Problema!!!

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Destilação por arrastede vapor

a b

pa pb

Sejam dois líquidos a e bimiscíveis entre si:

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• Lei das pressões parciais de Dalton

ptotal = pa + pb

a + b

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SubstânciaPonto de

ebulição a 760 mmHg

Pressão de vapor a 98,4ºC

Ponto de ebulição da

mistura

Anilina 185°C 42 mmHg

Água 100°C 718 mmHg

98,4°C

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• Considerações do método

A destilação por arraste de vapor só é eficiente para líquidos

imiscíveis entre si.

O ponto de ebulição da mistura < ponto de ebulição de

qualquer um dos componentes puros.

O p.e. da mistura é constante enquanto ambos os

componentes estiverem presentes.

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Reagente Ponto de Ebulição/ ºC

Limoneno 176

água 100

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b

b

a

a

b

totalb

a

totala

b

b

a

a

np

np

nnp

nnp

xp

xp

=∴=∴=

b

btotal

a

atotal x

ppexpp ==

De acordo com a lei das pressões parciais de Dalton, tem-se:

totalbbtotalaabatotal pxpepxpondeppp ==+=

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b

a

b

a

b

b

a

a

nn

pp

np

np

=∴=

bb

aa

b

a

bb

aa

b

a

pMpM

mm

MmMm

pp

=∴=//

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Exemplo 1

• temperatura de 99,4ºC

• p1-octanol = 16 mmHg

• págua= 744 mmHg

• Ao se destilar 100g de água, por arraste de vapor destila-se 15,53g de 1-octanol.

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11

octanol-1

octanol1

octanol1octanol1

octanol1octanol1octanol1

99,129)16()100(

)744()18()53,15( −−

−

−−

−−−

==

=⇒=

molgmmHgg

mmHgmolggM

pmpMm

MpMpM

mm

água

águaágua

águaáguaágua

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• Aparelhagem experimental

Óleo essencial de laranja

água

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Óleo essencial de laranja

água

Eloisa Mano

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Extração múltipla

ReagenteDensidade

g cm-3

Limoneno 0,840

n-hexano 0,659

água 0,997

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Extração múltipla

Fase superior: orgânica

Fase inferior: aquosa

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Tabela de propriedades

ReagenteDensidade

g cm-3 FórmulaMassamolarg mol-1

Ponto deEbulição

ºC

Ponto de Fusão

ºC

Limoneno 0,840 C10H16 136,23 176 - - - -

Sulfato de sódio 2,7 NaSO4 142,04 - - - - 800

n-hexano 0,659 C6H14 86,17 69 -100

água 0,997 H2O 18 100 0

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Tabela de propriedades

Reagente Solubilidade Toxidade Algumas aplicações

LimonenoInsolúvel em

água e solúvel em etanol.

Irritações na peleAroma, solvente e

aplicações terapêuticas.

Sulfato de sódio

Levemente solúvel em água

e insolúvel em álcool.

- - - - -Agente secante de

solventes orgânicos.

n-hexanoInsolúvel em água e miscível em álcool, clorofórmio e éter.

Odor sufocante, náuseas, dores de cabeça,

tontura, fraqueza nos músculos, irritação dos olhos e nariz,

dermatites e aspiração pode causar pneumonia química.

Solvente orgânico e extração de compostos orgânicos.

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Segurança no laboratório

Uso do EPI (jaleco, óculos, luvas, calça e sapato fechado).

Uso de manta: limoneno inflamável.

Uso da capela: n-hexano tóxico.

DescarteDescarte apropriado.

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Bibliografia

• Merck Index.

• Pavia; Lampman; Kriz – Introduction to organica laboratory techniques; terceira ed.

• Site: www.labjeduardo.iq.unesp.br

• MARÓSTICA Jr., M. R.; PASTORE, G. M. Biotransformação de limoneno: uma revisão das principais rotas metabólicas. Química Nova, v.30, n. 2, p. 382-287. 2007.

• Solomons & Fyhle. Química Orgânica vol. 1 e 2. Ed. 8.

• Tito e Canto. Química na abordagem do cotidiano. Volume único.

• Castellan, G. Fundamentos de Físico-química.

Extração do Limoneno

1) Destilar utilizando sistema de destilação por arraste a vapor*, até que somente água seja destilada, ou seja, até que todo o material orgânico volátil tenha sido destilado;

2) Atentar para que o destilado apresente apenas uma única fase. Havendo duas fases, continuar a destilação;

3) Utilizar para tal, um tubo de ensaio coletando aproximadamente 1 mL para proceder a observação das fases.

4) Adicionar 30 mL de n-hexano*; 5) Transferir para o funil de separação; 6) Agitar o funil suavemente e aguardar a separação das fases; 7) Proceder a extração do limoneno;

8) Transferir a solução para um béquer de 250 mL; 9) Repetir a extração da fase aquosa mais duas vezes utilizando uma porção de 20 mL de n-hexano em cada uma.

Fase orgânica (superior): n-hexano, limoneno e traços de substâncias

voláteis e de água.

Fase aquosa (inferior): água, traços de limoneno,

traços de impurezas.

30 mL (~20g) de óleo de laranja num balão de fundo redondo de

250 mL.

Resíduos: substâncias não voláteis de óleo.

Destilado: limoneno, água e traços de substâncias

voláteis. - Descartar

apropriadamente.

*Lembrar: o n-hexano é tóxico; então proceder seu uso em capela.

*Lembrar: o limoneno é inflamável; então proceder a destilação com uma fonte de aquecimento controlado.

- Coletar o extrato orgânico num erlenmayer 1 de 250 mL.

Fase aquosa (inferior): água, traços de limoneno,

traços de impurezas.

Fase orgânica (superior): n-hexano, limoneno e traços de substâncias

voláteis e de água.

10) Coletar os extratos orgânicos obtidos da extração múltipla no mesmo erlenmeyer 1 de 250 mL; 11) adicionar Na2SO4 (agente secante) ao erlenmeyer contendo o extrato orgânico; 12) Guardar o extrato orgânico devidamente rotulado na geladeira até a próxima aula.

- Descartar apropriadamente.

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