Portal de Eventos da ULBRA., XXIV SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA

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SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO TETRANITRATO DE PENTAERITRITOL (PETN)
Cláudio Martinho Lisboa, Paulo Sérgio de Jesus Rui Dias, Luan Rio Paz, Julia Silveira Broquá, Luciano Pighinelli

Última alteração: 03-09-2018

Resumo


O tetranitrato de pentaeritritol (PETN) é um composto de estrutura cristalina, considerado um alto-explosivo que tem sido amplamente estudado por suas propriedades químicas e mecânicas. Possui alta resistência química, sendo o mais estável dos ésteres de nitrato, e baixa sensibilidade a forças mecânicas. Sua aplicação é desde fins militares até na medicina e farmácia. Este trabalho visa sintetizar o PETN pela nitração do pentaeritritol e caracterizar o produto da nitração. A rota de síntese do PETN adotada neste trabalho foi via ácido nítrico fumegante 99,5% P.A., de forma descontínua em duas etapas: nitração do pentaeritritol e precipitação do PETN. O PETN é formado pela reação do pentaeritritol com ácido nítrico concentrado. Esta etapa é uma esterificação de um álcool (pentaeritritol) com um ácido (ácido nítrico), quatro grupos hidroxila são transformados em quatro grupos éster nitrato. Todo o processo de síntese de nitração é preparado sob baixas temperaturas, devido à reação ser altamente exotérmica. Um banho de gelo extra é preparado para um resfriamento de emergência, caso ocorra o disparo da reação. Segundo as normas de segurança, a temperatura para descarregar é de, no máximo, 30°C. A etapa de precipitação é realizada em água deionizada gelada, seguido de decantação para a deposição dos cristais de modo a facilitar a filtração do produto. A desacidificação do explosivo é realizada com uma solução de carbonato de cálcio, e por último é feita a solubilização do composto, para eliminar impurezas, em solução de acetona a 50ºC, com posterior filtragem e secagem do produto em estufa. Foi realizado análise de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier. Esta técnica de caracterização nos fornece informações importantes, como frequências precisas dos espectros vibracionais, composição química, estrutural e a presença dos grupos funcionais do PETN. O método de ensaio e procedimentos para obter os espectros das amostras de PETN foi por meio de pastilha de brometo de potássio (KBr), que são aplicadas geralmente em amostras sólidas na forma de pó. O explosivo sintetizado se provou ser efetiva, com rendimentos acima do mencionado na literatura, que afirma em torno de 95%, obtendo quantidades de 96,8 % (bruta) e 93,4% (purificada). De forma geral, a síntese elaborada comprovou ser um sucesso. Em sequência a este trabalho, o refino da síntese será realizado a fim de obter PETN purificado sob maiores quantidades. Pois, o PETN, uma preparação nitro, é aplicado como vasodilatador em casos de doença arterial coronariana (DAC) para aliviar os sintomas. A DAC é causada por depósitos acumulados nas paredes internas das artérias do coração. Sabendo que, os efeitos colaterais de uma terapia com nitratos clássicos são dores de cabeça significativas, também a tolerância do corpo humano em evoluir contra as nitro-preparações. As preparações de PETN induzem menos dores de cabeça e não causam tolerâncias do que os medicamentos nitros clássicos.

Palavras-chave


PETN; éster de nitrato; pentaeritritol; nitração; explosivo.

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