Química, perguntado por teixeiraaalice, 5 meses atrás

Explicar a rota sintética do paracetamol

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Respondido por ShinyComet

O Paracetamol ou Acetaminofeno é um fármaco com efeito analgésico (redução da dor) e antipirético (redução da temperatura corporal), sendo comummente usado no tratamente de dor leve/moderada e de febre.

Apesar do seu uso prática comum, por exemplo, para casos de gripe ou constipação, este fármaco levanta ainda algumas questões, uma vez que não há provas da sua eficácia na redução da febre em crianças.

Uma curiosidade sobre o nome Acetaminofeno é que este é apenas a abreviatura do seu nome pela nomenclatura IUPAC (N-acetil-p-aminofenol).

Depois desta introdução, passemos à explicação da rota reacional dada.

O primeiro passo desta rota, consiste na transformação do Nitrobenzeno em N-fenil-hidroxilamina.

Aqui, e antes de qualquer outra coisa, há que entender que o Cloreto de Amónio (NH₄Cl), por ser um sal, vai dissociar-se em solução.

A partir daí, o ião Amónio (NH₄⁺) vai reagir com a Água (H₂O), formando o ião Hidrónio (H₃O⁺), uma fonte valiosa de iões Hidrão (H⁺), também chamados de protões, para esta reação.

Quanto às reações com o Nitrobenzeno, podemos resumi-las dizendo que este sofre reduções sucessivas, consistindo este primeiro passo em cedências de eletrões do Zinco metálico e em cedências de protões do ião Hidrónio.

O Zinco começa por ceder um eletrão ao Nitrobenzeno, para tentar estabilizar o Nitrogénio. No entanto, este eletrão vai desestabilizar a dupla ligação N=O, acabando o Oxigénio por receber um dos eletrões envolvidos na mesma, passando esta a ser uma ligação simples N-O.

Apesar de todas estas modificações, o Nitrogénio continua com uma carga positiva, estando agora na forma de radical livre, e deixando a molécula com uma afinidade enorme para iões H⁺, pelo que o ião Hidrónio cede um protão ao Oxigénio, balançando-lhe a carga.

De seguida, o Zinco cede outro eletrão ao Nitrogénio, estabilizando a sua carga, permitindo que o outro Oxigénio tente formar uma dupla ligação ao Nitrogénio, causando a saída do grupo Hidroxilo (OH⁻), que rouba um dos protões do ião Hidrónio, formando Água.

Neste momento já não temos Nitrobenzeno, mas sim Nitrosobenzeno, que ainda não é o nosso composto de interesse, pelo que continuamos a reação. Para tal, o Zinco vai ceder outro eletrão ao Nitrogénio, movendo os eletrões da dupla ligação para o Oxigénio, que ataca o ião Hidrónio para lhe roubar um protão, de forma a balançar a sua carga.

O Zinco cede, então, um último eletrão ao Nitrogénio, que fica com uma carga negativa, fazendo um último ataque ao ião Hidrónio, e originando a N-fenil-hidroxilamina.

O segundo passo foca-se na passagem da N-fenil-hidroxilamina a p-aminofenol.

Para isso, adicionamos um ácido forte ao meio reacional, neste caso, Ácido Sulfúrico (H₂SO₄), para promover a formação do ião Hidrónio, que vai voltar a ser necessário.

A N-fenil-hidroxilamina começa por fazer um ataque nucleofílico ao ião Hidrónio, roubando-lhe um protão. Isto causa uma instabilidade de cargas na molécula, que leva à saida de uma molécula de Água, originando um composto instável.

Por sua vez, este composto vai sofrer rearranjos reversíveis de carga, a custo da deslocalização de eletrões do anel aromático.

Numa das formas, em que o Nitrogénio se liga ao anel por uma ligação dupla, uma molécula de Água ataca o Carbono catiónico, expulsando o Hidrogénio a que este estava ligado.

Um dos Hidrogénios desta molécula de Água ataca o Nitrogénio na outra ponta do anel, levando a um rearranjo eletrónico e restabelecendo as cargas originais do anel aromático, obtendo-se o p-aminofenol.

O terceiro e último passo, trata da transformação do p-aminofenol em Paracetamol.

Para tal, fazemos o p-aminofenol reagir com Anidrido Acético (Ac₂O).

Dá-se, então, um ataque nucleofílico do Nitrogénio do p-aminofenol a um dos Carbonos carbonílicos do Anidrido, formando um composto intermediário. Esta ligação desloca os eletrões da dupla ligação C=O para o Oxigénio, que fica com um excesso de cargas negativas, deixando também o Nitrogénio com um excesso de cargas positivas.

Esta carga do Oxigénio força a libertação do ião Acetato, que rouba um Hidrogénio ao Nitrogénio, deixando todos os átomos eletricamente neutros, e originando o Paracetamol.

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