ANISOLE: ESTRUTURA, PROPRIEDADES, NOMENCLATURA, RISCOS E USOS - QUÍMICA - 2025

O anisol ou metoxibenzeno é um composto orgânico constituído por um éter aromático tendo a fórmula química C ₆ H ₅ OCH ₃. Seu estado físico é de um líquido incolor, que pode apresentar colorações amareladas. É facilmente reconhecido pelo seu cheiro característico de erva-doce.

É então um composto volátil e forças de coesão não muito altas; características típicas dos éteres leves, que são armazenados em pequenos recipientes selados. Especificamente, o anisol é o mais simples dos alquilaril éteres; isto é, aqueles com um componente aromático (Ar) e outro componente alquil (R), Ar-OR.

Molécula de anisol. Fonte: Ben Mills via Wikipedia.

O grupo C ₆ H ₅ - passa a denotar Ar, e -CH ₃ a R, possuindo assim C ₆ H ₅ -O-CH ₃. O anel aromático e a presença de -OCH ₃ como um grupo substituinte denominado metoxi, dá ao anisol uma nucleofilicidade superior à do benzeno e do nitrobenzeno. Portanto, serve como uma molécula intermediária para a síntese de compostos com atividade farmacológica.

Seu cheiro característico de erva-doce tem sido usado para adicionar anisol a produtos cosméticos e de higiene que exigem uma fragrância agradável.

Estrutura anisole

A imagem superior mostra a estrutura molecular do anisolo usando um modelo de esferas e barras. Pode-se ver o anel aromático, cujos carbonos são sp ² e, portanto, é plano, como uma folha hexagonal; e ligado a ele está o grupo metoxilo, cujo carbono é sp ³, e seus hidrogênios estão acima ou abaixo do plano do anel.

A importância do grupo -OCH ₃ na estrutura vai além de quebrar a geometria plana da molécula: dá-lhe polaridade e, consequentemente, a molécula apolar de benzeno adquire um momento de dipolo permanente.

Momento dipolo

Este momento de dipolo é devido ao átomo de oxigênio, que atrai as densidades de elétrons dos anéis aromáticos e metílicos. Graças a isso, as moléculas de anisolo podem interagir por meio de forças dipolo-dipolo; no entanto, não tem possibilidade de formar pontes de hidrogênio, por ser um éter (ROR não tem H ligado ao oxigênio).

Seu alto ponto de ebulição (154ºC), atesta experimentalmente as fortes interações intermoleculares que governam seu líquido. Da mesma forma, as forças de dispersão de London estão presentes, dependendo da massa molecular e das interações π-π entre os próprios anéis.

Cristais

A estrutura do anisol, entretanto, não permite que ele interaja com força suficiente para adotar um sólido à temperatura ambiente (mp = -37ºC). Isso também pode ser devido ao fato de que quando as distâncias intermoleculares são reduzidas, as repulsões eletrostáticas entre os elétrons dos anéis aromáticos vizinhos começam a ganhar muita força.

Portanto, e de acordo com estudos cristalográficos, as moléculas de anisol em cristais a uma temperatura de -173ºC, não podem ser dispostas de forma que seus anéis fiquem voltados um para o outro; isto é, seus centros aromáticos não estão alinhados um em cima do outro, mas um grupo -OCH ₃ está acima ou abaixo de um anel vizinho.

Propriedades

Aparência física

Líquido incolor mas que pode apresentar ligeiras tonalidades de cor palha.

Odor

Cheira ligeiramente semelhante a sementes de anis.

Gosto

Doce; no entanto, é moderadamente tóxico, portanto, este teste é perigoso.

Massa molecular

108,140 g / mol.

Densidade

0,995 g / mL.

Densidade do vapor

3,72 (em relação ao ar = 1).

Ponto de fusão

-37 ° C

Ponto de ebulição

154 ° C

ponto de ignição

125ºC (copo aberto).

Temperatura de autoignição

475 ° C

Viscosidade

0,778 cP a 30 ° C

Tensão superficial

34,15 dinas / cm a 30 ° C.

Indicador de refração

1,5179 a 20 ° C.

Solubilidade

Fracamente solúvel em água (cerca de 1mg / mL). Em outros solventes, como acetona, éteres e álcoois, é no entanto muito solúvel.

Nucleofilicidade

O anel aromático do anisol é rico em elétrons. Isso ocorre porque o oxigênio, apesar de ser um átomo muito eletronegativo, contribui com os elétrons de sua nuvem π para deslocalizá-los através do anel em inúmeras estruturas de ressonância. Consequentemente, mais elétrons fluem através do sistema aromático e, portanto, sua nucleofilicidade aumenta.

O aumento da nucleofilicidade foi demonstrado experimentalmente pela comparação de sua reatividade, contra substituições eletrofílicas aromáticas, com a do benzeno. Assim, fica evidenciado o efeito notável do grupo -OCH ₃ nas propriedades químicas do composto.

Da mesma forma, deve-se notar que as substituições eletrofílicas ocorrem nas posições adjacentes (-orto) e opostas (-para) ao grupo metoxi; ou seja, é um diretor orto-para.

Reatividade

A nucleofilicidade do anel aromático do anisol já permite um vislumbre de sua reatividade. As substituições podem ocorrer tanto no anel (favorecido por sua nucleofilicidade), ou no próprio grupo metoxi; neste último a O-CH ₃ ligação é quebrada para substituir a -CH ₃ com um outro grupo alquilo: O-alquilação.

Portanto, em um processo de alquilação, o anisol pode aceitar um grupo R (fragmento de outra molécula), substituindo um H de seu anel (C-alquilação), ou substituindo o CH ₃ de seu grupo metoxi. A imagem a seguir ilustra o que acaba de ser dito:

Alquilação de anisol. Fonte: Gabriel Bolívar.

Na imagem, o grupo R está localizado na posição -orto, mas também pode estar na posição -para, oposta a -OCH ₃. Quando ocorre a O-alquilação, um novo éter com outro grupo -OR é obtido.

Nomenclatura

O nome 'anisole' é o mais conhecido e aceito, provavelmente derivado de seu cheiro de anis. No entanto, o nome 'metoxibenzeno' é bastante específico, uma vez que estabelece de uma vez qual é a estrutura e identidade deste éter aromático; este é o nome regido pela nomenclatura sistemática.

Outro nome menos usado, mas igualmente válido, é 'éter fenilmetílico', que é regido pela nomenclatura tradicional. Isto é, talvez, o nome mais específico de tudo, uma vez que indica directamente que são as duas porções estruturais do éter: fenil-O-metilo, C ₆ H ₅ -O-CH ₃.

Riscos

Os estudos médicos ainda não conseguiram demonstrar os possíveis efeitos mortais do anisol no corpo em baixas doses. No entanto, como a maioria dos produtos químicos, irrita a pele, a garganta, os pulmões e os olhos quando exposto por muito tempo e em concentrações moderadas.

Além disso, devido à nucleofilicidade de seu anel, uma parte dele é metabolizada e, portanto, é biodegradável. Na verdade, como resultado dessa propriedade, simulações mostraram que ele não pode se concentrar em ecossistemas aquosos, pois seus organismos o degradam primeiro; e, portanto, rios, lagos ou mares podem acumular anisola.

Nos solos, devido à sua volatilidade, evapora rapidamente e é levado pelas correntes de ar; sendo assim, também não afeta significativamente as massas de plantas ou plantações.

Por outro lado, atmosférico reage com os radicais livres e, portanto, não representa risco de contaminação do ar que respiramos.

Formulários

Sínteses orgânicas

Outros derivados do anisol podem ser obtidos por substituição eletrofílica aromática. Isso permite que seja utilizado como intermediário para a síntese de fármacos, pesticidas e solventes, aos quais se deseja agregar suas características. As vias sintéticas podem consistir principalmente em C-alquilação ou O-alquilação.

Fragrâncias

Além de ser utilizado para síntese orgânica, pode ser utilizado diretamente como aditivo para cremes, pomadas e perfumes, incorporando a tais produtos fragrâncias de erva-doce.

Referências

1. Morrison, RT e Boyd, R, N. (1987). Quimica Organica. 5ª Edição. Editorial Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey FA (2008). Quimica Organica. (Sexta edição). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10ª edição). Wiley Plus.
4. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2019). Anisole. Banco de dados PubChem, CID = 7519. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2019). Anisole. Recuperado de: en.wikipedia.org
6. Pereira, Cynthia CM, de la Cruz, Marcus HC e Lachter, Elizabeth R. (2010). Alquilação em fase líquida de anisol e fenol catalisada por fosfato de nióbio. Jornal da Sociedade Brasileira de Química, 21 (2), 367-370. dx.doi.org/10.1590/S0103-50532010000200025
7. Seidel RW e Goddard R. (2015). Anisol a 100 K: a primeira determinação da estrutura cristalina. Acta Crystallogr C Struct Chem., Agosto; 71 (Pt 8): 664-6. doi: 10.1107 / S2053229615012553
8. Formulação Química. (2018). Metoxibenzeno Recuperado de: formulacionquimica.com