Destilação por arraste de vapor

Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”
Instituto de Química
Isolamento de Substâncias
naturais: Extração do limoneno
do óleo de laranja-Destilação
por arraste de vapor (Parte 1)
Jorge Ferreira Junior
Juliana Pirola
Mariana Bizari
Química Orgânica Experimental
Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira
Profa. Amanda Coelho Danuello
INTRODUÇÃO
1- Óleos Essenciais
 substâncias voláteis extraídas de plantas aromáticas;
 obtidas pelos processos de destilação arraste a vapor e
extração por solvente;
 Propriedades:
- aroma
- ação antimicrobiana
- cicatrizante
- antioxidante
- analgésico
- anti-séptico
 matérias-primas de grande importância para as
indústrias cosmética, farmacêutica e alimentícia;
 Exemplos: - óleo de eucalipto;
-óleo de canela;
- óleo de laranja.
- óleo de rosas
INTRODUÇÃO
2- Terpenos
Classificados de acordo com o número de cadeias de
isopreno presentes;
Unidades de
isopreno
Fórmula geral
Classe
1
2
3
4
5
6
n
C5H8
(C5H8)2
(C5H8)3
(C5H8)4
(C5H8)5
(C5H8)6
(C5H8)n
Hemiterpenos
Monoterpenos
Sesquiterpenos
Diterpenos
Sesterpenos
Triterpenos
Politerpenos
INTRODUÇÃO
3- Limoneno
1-metil-4-isopropenilciclohex-1-eno, é um terpeno cíclico;
 encontrado em óleo de laranja (90 a 95%),óleo de lima,
limão e outros óleo essenciais;
Volátil,por isso responsável pelo cheiro que essas frutas
apresentam;
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C10H16
INTRODUÇÃO
3- Limoneno
Possui isometria óptica,apresentando dois enantiômeros;
INTRODUÇÃO
3- Limoneno - Síntese
INTRODUÇÃO
3- Limoneno - Aplicações
 solvente de resinas, borrachas, pigmentos e tintas;
Industria farmacêutica e alimentícia (flavorizantes);
Industria Química: Manufatura de plásticos, adesivos,
inseticidas, fungicidas, sabão,thinner e outros;
Precursor na síntese de outras substâncias;
Ex: mentol, carvona.
http://www.dq.fct.unl.pt/qoa/qpn1/2002/mentol/Ficheiros/SINTESE.HTM#sin
tese%20do%20limoneno
BIOTRANSFORMAÇÃO DE TERPENOS PARA
COMPOSTOS DE AROMAS E FUNCIONAIS
• Biotransformação catalítica de R-(+)-limoneno em compostos de aroma,
como carvona e álcool perílico ;
• A utilização de R-(+)-limoneno para síntese de compostos de aroma e
compostos funcionais pode ser considerada promissora do ponto de vista
econômico;
• Entretanto, a grande maioria dos estudos de biotransformação de
monoterpenos descritos até o momento são apenas acadêmicos, sendo
inviáveis do ponto de vista industrial, pois sua aplicação direta em escalas
maiores esbarra nos baixos rendimentos devido à volatilidade do substrato e
toxicidade do limoneno aos microrganismos em geral .
INTRODUÇÃO
3- Limoneno – Aplicações
 Propriedades anti-cancerígenas;
Limão na cura do câncer
 Combate o mau colesterol;
 Solvente de lipídeos, cálculos e entupimentos nas artérias;
 Estimula a alegria e diminui a depressão.
O medo, raiva e desesperança são muitas vezes
gerados por informações falsas e sustentados
por um sangue ácido. Neste caso o limão - com
sua propriedade de alcalinizar o sangue - irá
favorecer no desarme das emoções negativas.
LIMÃO NA CURA DO CANCER:
• O USO DA CASCA DO LIMÃO NO COMBATE AO CÂNCER
 O d-limoneno tem mostrado ser ativo contra vários tipos de tumores;
 Os tipos de câncer já iniciados em que este tratamento mostrou melhores
resultados são os de próstata, de estômago, de fígado, de intestinos, de
pâncreas, de mama, de pulmão e nas leucemias.
2 . COMO O D-LIMONENO AGE NESTE SENTIDO?
 O d-limoneno age aumentando a atividade de uma enzima desintoxicante
(a Glutationa S-Transferase - GST ).
 O d-limoneno também age induzindo a morte natural das células
cancerosas e/ou inibindo o seu crescimento celular;
 A dosagem preventiva de d-limoneno é o consumo
diário de 2 limões (polpa e casca);
CURIOSIDADE
Segundo o médico oncologista Carl Simonton células cancerígenas são tão
frágeis que é quase impossível cultivá-las num tubo de ensaio .
Se isso acontecesse, e o cientista acrescenta-se no recipiente glóbulos
brancos; nunca se veria as células cancerígenas atacando estes glóbulos. Ao
contrário, os glóbulos brancos que iniciariam imediatamente o ataque.
O que quer dizer que um tumor maligno apenas consegue alastrar-se dentro do
corpo humano sob condições específicas, as quais são criadas principalmente
por emoções destrutivas, como raiva contida, medo e desesperança
CURIOSIDADE
 COMBUSTÍVEL FEITO COM CASCA DE LIMÃO
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 CONTROLE DE LAGARTAS DE MILHO VIA
FORMAÇÃO DE LIMONENO EM PLANTAS
TRANSGÊNCIAS.
OBJETIVO DA PRÁTICA
Extrair o limoneno do óleo essencial
da laranja.
REAGENTES DA PRÁTICA
Óleo de laranja
N-hexano: solvente
Sulfato de sódio: agente secante
água
Sulfato de sódio - Na2SO4
Será utilizado como agente secante.
Este forma com a água um sal decahidratado
em temperatura inferior a 32,50˚C,
permitindo remover com facilidade grande
quantidade de água, porém não faz de modo
completo, deixando sempre pequena
quantidade de produto.
Tabela dos reagentes com constantes
físicas
Nome
d-limoneno
n-hexano
Fórmula
C10H16
C16H14
Massa
molecular
136,24
86,18
Densidade
(g.mL-1 )
0,8402
0,659
PF (oC)
-
-100
PE (oC)
176
69
Sulfato de
sódio
Na2SO4
142,04
2,7
800
-
água
H2O
18,02
0,997
0
100
Solubilidade
Toxicidade
Insolúvel em
água e
solúvel
em etanol
Inflamável,
irritante à
pele, aos
olhos e
mucosas
nasais
Insolúvel em
água e
solúvel
em etanol
Náusea, dor de
cabeça,
irritação nos
olhos e
nariz,
fraqueza
muscular,
dermatite,
pneumonia
química
Levemente
solúvel
em água
e
insolúvel
em etanol
-
-
-
Segurança no Laboratório
Descarte dos residuos
em local apropriado e
identificado
?
Isolamento do Limoneno
Destilação
Destilação
simples
Destilação por
arraste de
vapor
Destilação
fracionada
Destilação por arraste de vapor
• Método de destilação de compostos orgânicos
voláteis imiscíveis em água
• Ocorre em temperaturas menores do que 100ºC
• Vantagem  pode-se destilar substâncias que se
decompõem próximas de seu p.e.
• Separação do componente de p.e. mais elevado à
temperatura inferior a 100ºC
Destilação por arraste de vapor
• Lei de Raoult
• líquido exerce pressão a sua volta  pressão de
vapor
•  Pvapor
 Temperatura até que
Pvapor = Patm
• Tal temperatura  Teb ou p.e.
• o mesmo vale - mistura de 2 ou + componentes
imiscíveis
• Pvapor = ∑ Pvapor-componente
(pressões parciais de cada componente voltátil)
Destilação por arraste de vapor
• Lei de Raoult
• Pvapor parcial depende da fração molar na mistura
• Pn = Pnº.Xn
Xn = nn / (n1+n2+...+nn)
Mistura: água + limoneno
• são imiscíveis  Pn = Pnº independe de Xn
• Ptotal = PºH2O + PºLimoneno
• PnºVn = nnRT
Destilação por arraste de vapor
Mistura: água + limoneno
º
L
P VL
( mL / MM L ) RT

º
PH 2OVH 2O (mH 2O / MM H 2O ) RT
º
L
mL
P MM L
 º
mH 2O PH 2O MM H 2O
• proporção em massa de Limoneno em água.
• mL para cada grama de H2O destilada.
Aparatos para destilação por arraste a
vapor
http://veja.abril.com.br/saladeaula/130808/imagens/perfume.gif
FLUXOGRAMA DA PRÁTICA
30 mL de óleo de laranja (20 g) em balão de 250 mL
(1) Destilar usando sistema de
destilação por arraste de vapor, até que
destile somente H2O (apenas uma fase)
(2) Havendo duas fases continuar a
destilação. Utilizar para tal um tubo de
ensaio coletando aproximadamente 1 mL
para proceder a observação
Destilado
(3) Adicionar 30 mL de n-hexano aofrasco
do destilado
(4) Transferir para um funil de separação
(5) Lavar o frasco com pequenas
quantidades de n-hexano
(6) Agitar o funil de separação
suavemente, aguardar a separação das
fases
Fase orgânica
Fase aquosa
(superior)
(inferior)
Limoneno + n-Hexano
Água e traços de limoneno
(7) Coletar a fase orgânica em um
erlenmeyer (A) de 250 mL
(8) Repetir os passos 3-6 na
fase aquosa
Fase orgânica
Fase aquosa
(superior)
(inferior)
Limoneno + n-Hexano
Água e traços de limoneno
(9) Coletar a fase orgânica em um
erlenmeyer (A) de 250 mL
•
Adicionar Na2SO4
•
Estocar na geladeira até a
próxima aula
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
 Vogel's Text Book of Practical Organic Chemistry,
Revisada por Furniss, B.S.Hannaford, A.J.; Rogers, V.
et al., 5th edition, London, Longman Group Limited,
l989.
The Merck Index – 9th Edition
Doyle,M.P; Mungall,W.S.,Experimental Organic
Chemistry.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terpeno
 http://www.abecitrus.com.br/subprodutos_br.html
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
http://veja.abril.com.br/saladeaula/130808/imagens/
perfume.gif
http://aprendiz.uol.com.br/content/dretheshef.mmp
http://www.dq.fct.unl.pt/qoa/qpn1/2002/mentol/Fichei
ros/SINTESE.HTM#sintese%20do%20limoneno