HISTORIA DA QUIMICA ORGANICA

Os eventos importantes da história da química orgânica não podem ser completamente avaliados, a menos que antes se conheça um pouco da química orgânica, de modo a poder-se entender porque certas descobertas foram importantes. Embora os processos químicos tradicionais tais como a fabricação de sabões, o uso de corantes, a fermentação e refinação de açúcar fossem conhecidos e usados em larga escala há muitos séculos, poucos compostos orgânicos em estado puro eram conhecidos no começo do século XIX. A obtenção de álcool etílico razoavelmente puro era conhecida no século XI, e a produção de éter sulfúrico a partir de álcool e ácido sulfúrico foi descoberta no século XVI. Os ácidos carboxílicos conhecidos há mais tempo são o ácido fórmico, obtido da destilação de formigas a seco, e o ácido acético, da destilação de vinagre. O ácido benzóico era sublimado a partir de uma goma natural, e o ácido succínico produzido da sublimação de âmbar. A maior parte da literatura da química orgânica há 200 anos era descritiva, com ênfase em fontes vegetais ou animais e no valor medicinal das várias preparações. A associação da química orgânica e dos compostos orgânicos com produtos animais, tais como sangue, urina, saliva e pele, e com produtos vegetais, como açúcares e resinas, levou os químicos a imaginarem que estes materiais eram produzidos por uma força vital associada aos sistemas vivos e que esta força seria destruída fora destes sistemas. Entretanto, em 1828, Wöhler, acidentalmente, sintetizou uréia a partir de cianato de prata e cloreto de amônio, reconhecendo que o produto era idêntico ao obtido de procedência animal. Na verdade, já em 1811, o irmão de Humphry Davy, John, havia efetuado a mesma síntese, porém não havia identificado o produto. Assim, 1828 ficou sendo considerado o ano em que a teoria da força vital começou a desmoronar. A descoberta de compostos orgânicos puros através da manipulação química ou física de substâncias naturais foi processo lento e penoso. Scheele foi um dos pioneiros geniais neste campo. Ele isolou muitos ácidos carboxílicos diretamente de suas fontes naturais por formação do sal, seguida de acidulação com ácido sulfúrico. Isolou, também, muitos ácidos por degradação de produtos naturais, principalmente por oxidação. O metano (chamado, então, gás dos pântanos) e o etileno (chamado gás olefiante) já eram conhecidos em 1800. Joseph Louis Proust, que formulou a lei das proporções definidas, abriu o campo da química de carboidratos, quando isolou e identificou a glicose, a frutose, a sacarose e o manitol.

A morfina, em estado cristalino, foi isolada em 1805, mas os alcalóides só foram reconhecidos como um grupo de substâncias em 1820, quando se isolou a estricnina, a brucina e a quinina. Durante os quinze anos que se seguiram, mais 25 outros alcalóides foram isolados. Chevreul foi o químico orgânico pioneiro no isolamento de substâncias relativamente puras a partir de gorduras. Ele descobriu que o processo de produção de sabão fornecia glicerol e um material identificado como um sal de ácido graxo. Até então, pensava-se que o material saponáceo era simplesmente o ácido graxo. Como muitas vezes acontece, esta descoberta de interesse meramente acadêmico adquiriu rapidamente muita importância industrial. A fabricação de sabões envolvia os sais de ácidos graxos, e a fabricação de velas, os ácidos graxos propriamente. A fabricação de velas e seu uso era um problema porque as velas queimavam com uma chama fumacenta e de odor desagradável. Além disto, com o calor da chama elas amoleciam e se desfaziam. Somente após as descobertas de Chevreul pôde a indústria desenvolver as reações necessárias para contornar o problema, passando a usar o ácido esteárico que funde a temperaturas mais altas como matéria-prima. Foi Chevreul que introduziu o uso de pontos de fusão como critério de pureza e reconheceu que um composto só é puro quando, após muitas cristalizações, o ponto de fusão não mais se altera. Foi mais ou menos nesta época que Berzelius introduziu o conceito de isomeria, para distinguir compostos de mesma composição elementar. Berzelius aplicava o termo polimeria àqueles compostos contendo elementos nas mesmas proporções, mas nos quais os pesos moleculares eram múltiplos entre si.

Embora tivesse sido Lavoisier o primeiro a realizar análises quantitativas de compostos orgânicos, e seus processos fossem seguidos pela grande maioria dos químicos de seu tempo, foi Liebig quem desenvolveu um método de precisão satisfatória. Seu processo, com ligeiras modificações é usado ainda hoje. Após muitas tentativas infrutíferas de determinar na mesma aparelhagem o conteúdo de carbono, hidrogênio e nitrogênio, Liebig chegou à conclusão de que as determinações de nitrogênio deveriam ser feitas por outro processo. A determinação quantitativa de nitrogênio foi desenvolvida por Dumas.

O rápido aumento do conhecimento da química orgânica experimental levou à síntese de compostos puros em quantidade crescente. A síntese de Wöhler serviu de estímulo à pesquisa em química orgânica, mostrando que não havia uma separação total entre esta e a química mineral. A etapa que acelerou, entretanto, a pesquisa sistemática na química orgânica, foi o desenvolvimento da idéia de radicais como os equivalentes orgânicos dos átomos. A pesquisa mais importante neste assunto foi a de Liebig e Wöhler no radical benzoila, que encorajou outros químicos à descoberta de novos radicais pela transformação sistemática de substâncias orgânicas. Este esforço de síntese de compostos, aliado ao isolamento de novas substâncias orgânicas de fontes naturais, levou a um período de completa confusão. Como os pesos atômicos não podiam ser determinados com precisão e as diferenças entre pesos atômicos e equivalentes químicos não eram bem compreendidas, o tamanho das moléculas permanecia um mistério. A tabela abaixo mostra a diferença da formulação proposta para o álcool e para o éter por três dos mais eminentes químicos de seu tempo:

	Berzelius	Liebig	Dumas
Álcool	C2H5O·H	C2H3O·3H	C4H4· H2O
Éter	C4H10· H2O	C4H6O·6H	2C2H4· H2O

Estas diferenças provêm, em parte, das diferenças nos pesos atômicos de uso comum na época, como se vê na tabela:

	Berzelius	Liebig	Dumas
C	12	1	1
H	1	1	1
O	16	8	16

O trabalho de Hofmann com aminas, Williamson com éteres e Wurtz com hidrocarbonetos resultou no isolamento de novos compostos orgânicos, levando ao estabelecimento do conceito de valência. Hofmann foi capaz de preparar e isolar aminas alifáticas primárias, secundárias e terciárias a partir de iodetos de alquila e amoníaco. Williamson preparou éteres usando os mesmos iodetos de alquila e alcoolatos, e Wurtz obteve hidrocarbonetos a partir dos halogenetos de alquila e sódio. As formulações escritas por estes três cientistas para descrever os novos compostos eram muito parecidas com nossos modelos moleculares atuais e permitiram a Franklin e Kolbe o desenvolvimento do conceito de valência para cada átomo dos compostos orgânicos. Logo a seguir, Kekulé e Couper reconheceram que o átomo de carbono era tetravalente (1857) e que os átomos de carbono tinham a capacidade de ligar-se uns aos outros (1858). Ainda assim, a química orgânica vivia em um estado de completa confusão porque a interpretação dos resultados experimentais publicados exigia o conhecimento específico dos detalhes de formulação de cada químico e de sua escola. Uma situação semelhante ainda hoje no campo dos íons "não clássicos", em que a interpretação da literatura exige o conhecimento da formulação de escolas ou grupos particulares.

A confusão chegou a tal ponto que um congresso reuniu-se em Karlsruhe, em 1860, com a presença dos 140 melhores químicos da época. A idéia era encontrar respostas às questões que envolviam átomos, moléculas, radicais e equivalentes. O químico italiano Cannizzaro propôs, então, que uma explicação unificada poderia ser obtida para as questões levantadas, desde que, baseando-se no uso da hipótese de Avogrado (formulada 50 anos antes), fosse determinado experimentalmente o tamanho das moléculas a partir do peso do vapor. Cannizzaro não conseguiu convencer seus colegas durante a convenção, porém a fria lógica e a utilidade de sua proposta rapidamente ficaram aparentes quando, a reunião desfeita, voltaram os cientistas a seus laboratórios.

Embora Kekulé tivesse introduzido o conceito de ligação química, ele não a representava por traços ou linhas. Foi Couper, em 1858, quem o fez pela primeira vez, e foi Hofmann, em 1865, quem primeiro construiu modelos moleculares (usando bastões e bolas de madeira) para representar os compostos orgânicos. O problema da formulação do benzeno e das estruturas aromáticas era particularmente difícil, e foi Kekulé, em 1865, quem propôs a melhor solução, através do uso de estruturas de ligações carbono-carbono alternadamente simples e duplas. O texto abaixo foi extraído de uma Conferência em Memória de Kekulé, feita por R. Japp: De acordo com sua própria versão, a idéia lhe veio durante o sono:
"Eu estava sentado, escrevendo meu livro-texto; porém o trabalho não progredia, pois meus pensamentos estavam em outra parte. Voltei minha cadeira para a lareira e dormitei. Novamente os átomos estavam dançando em minha frente. Desta vez os grupos menores haviam ficado modestamente no fundo. Meu olho mental, habituado a estas visões, podia agora distinguir estruturas maiores de muitas conformações: cadeias longas, às vezes mais próximas umas das outras, todas girando e torcendo-se como cobras. Mas, de repente, vi que uma das cobras havia abocanhado sua própria cauda e a forma assim obtida dançava zombeteiramente diante de mim. Então, acordei rapidamente e passei o resto da noite trabalhando nas conseqüências desta hipótese". "Aprendemos, senhores, a sonhar", adicionou Kekulé, "e então talvez possamos encontrar a verdade... mas evitemos publicá-los antes de colocar os sonhos à prova do mundo real".

Ladenburg observou que a fórmula de Kekulé para o benzeno predizia a existência de dois isômeros orto (existe apenas um) e Kekulé propôs então que os átomos na molécula de benzeno deviam estar oscilando em torno de uma posição média. Embora muitos químicos tivessem interpretado esta sugestão como indicando uma alternação rápida entre ligações duplas e simples, o conceito original era mais complicado.

Uma das descobertas mais importantes da química orgânica foi feita por Pasteur em 1848, durante sua investigação da quiralidade e atividade ótica de sais de ácido tartárico (ácido 2,3-di-hidroxi-succínico), um constituinte das uvas. A forma normal do ácido tartárico era dextrorrotatória, porém tinha sido descoberta uma nova variedade chamada ácido racêmico. Embora Biot tivesse mostrado que o ácido racêmico e seus sais não desviavam o plano da luz polarizada, Pasteur descobriu que, quando o tartarato de sódio e amônio era cristalizado abaixo de 28ºC, cristalizava-se em tetra-hidrato, no qual metade dos cristais tinha as faces hemiédricas orientadas para a direita, e a outra metade, orientadas para a esquerda. Pasteur separou cristais com a ajuda de pinças e lentes, mostrando que um dos tipos correspondia à forma dextrógira já conhecida e que o outro correspondia a um ácido levorrotatório até então desconhecido. A natureza fortuita da descoberta fica evidenciada pelo fato de que cristais assimétricos suficientemente grandes para serem vistos com lentes de aumento e separados com pinças são muito raros, tendo sido encontrados, desde aquela época, apenas uma dezena de casos. Embora a descoberta de Pasteur exigisse claramente assimetria na estrutura molecular destas substâncias, ele podia apenas especular sobre a possibilidade das moléculas serem hélices diretas ou inversas. Somente em 1874 puderam van’t Hoff e Le Bel, independentemente, sugerir a existência de átomos de carbono assimétricos. A publicação deste conceito levou o famoso químico alemão Kolbe a protestar violentamente; em 1877 ele publicou em um dos famosos jornais de química da época o seguinte:

Em um trabalho recentemente publicado com o mesmo título (Sinal dos Tempos), insisti no fato de que uma das causas do retrocesso atual da pesquisa química na Alemanha é a falta de conhecimento químico geral e, ao mesmo tempo, fundamental. Muitos de nossos professores de química estão nesta situação e causam muito mal à ciência. Uma conseqüência imediata disto é que se está espalhando uma teia de aparente escolaridade e conhecimento, que não passa da filosofia natural, superficial e estúpida, desmascarada há cinqüenta anos pela ciência natural exata, e que, agora, ataca novamente, ajudada por pseudocientistas que tratam de disfarçá-la e apresentá-la como ciência, assim como se tentassem introduzir uma prostituta bem vestida e empoada na boa sociedade, à qual não pode pertencer.Qualquer um que possa pensar que os conceitos acima são exagerados poderá ler, se conseguir, o livro dos senhores van’t Hoff e Hermann sobre A Disposição dos Átomos no Espaço, recentemente publicado, e que está cheio de tolices e fantasias. Eu teria ignorado mais este livro se um químico de reputação não o tivesse recomendado calorosamente como uma realização de alto nível.

O tal Dr. J. H. van’t Hoff, da Escola de Veterinária de Utrecht, aparentemente não tem tendência alguma à investigação química exata. Ele prefere montar Pégaso (aparentemente emprestado pela Escola de Veterinária) e proclamar em sua La chimie dans l’espacecomo lhe parecem estar os átomos dispostos no espaço, vistos do Monte Parnasso químico a que ele chegou voando. Outros importantes químicos da época criticaram as propostas de van’t Hoff, mas suas idéias ganharam aceitação pouco a pouco. Em 1874, van’t Hoff investigou a isomeria geométrica e mostrou que as ligações duplas impediam a rotação livre, levando ao tipo de isomeria apresentada pelos ácidos maleico e fumárico. Em 1896, as formas ceto e enol de ceto-ésteres foram isoladas, confirmando a existência do tipo de isomeria chamada tautomeria, conhecida desde 1885. Estava tudo preparado para que o progresso fosse rápido. Wurtz e Fittig haviam introduzido novos métodos de preparação de hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. A reação de Friedel-Crafts usando cloreto de alumínio anidro era conhecida desde 1877. Claisen e Perkin haviam desenvolvido reações de condensação e, em 1901, Grignard defendeu sua tese doutoral em um assunto sugerido por seu professor Barbier - a química dos halogenetos orgânicos de magnésio. Após a tese, ele continuou a trabalhar nesta área e desenvolveu um método de sínteses extremamente versátil e importante. Hofmann publicou sua reação de degradação de amidas a aminas em 1882, e Curtius, Beckmann e Gabriel desenvolviam, na mesma época, a química dos compostos orgânicos de nitrogênio. Em 1893, Paul Walden descobriu a seqüência de reações conhecida atualmente como a inversão de Walden, capaz de converter uma substância oticamente ativa a seu enanciômero. Os métodos até então disponíveis envolviam racemização e posterior separação da mistura. Em 1875, Emil Fischer descobriu o reagente fenil-hidrazina e usou-o na química de carboidratos. Após muito trabalho, em 1891, Fischer pôde demonstrar a configuração da glicose e alguns outros açúcares. Além de seu importante trabalho na química dos açúcares, Emil Fischer investigou a química de purinas e proteínas. Seu estudo das purinas começou em 1881 e estendeu-se até 1914. Na área de proteínas, Fischer investigou a ligação dos amino-ácidos e concentrou-se na preparação de peptídeos. Em 1907, ele e seus colaboradores sintetizaram um polipeptídeo contendo 18 amino-ácidos. Ele mostrou ainda que estes polipeptídeos comportavam-se de maneira semelhante aos resíduos da hidrólise parcial de proteínas naturais.

Alfred Nobel era um químico industrial muito influente do século XIX. Ele nasceu em 1833, na Suécia, e durante sua juventude era muito doente e não podia ir com regularidade à escola. Na idade de nove anos deixou a Suécia, e em 1855 estava trabalhando com Zinin, na Universidade de São Petersburgo, na Rússia. Algum tempo antes, um jovem químico italiano, Ancanio Sobrero, tinha descoberto a nitro-glicerina, um líquido oleoso muito explosivo que ele havia considerado muito perigoso para uso comercial. Zinin sugeriu que Nobel experimentasse usar a nitro-glicerina como explosivo. Em 1863, Nobel registrou sua primeira patente sueca. A nitro-glicerina era um explosivo muito mais potente do que qualquer outro então conhecido, mas tinha o inconveniente de explodir de forma imprevisível. Uma explosão em 1864 destruiu completamente sua fábrica e matou um de seus irmãos.Alguns projetos de engenharia, tais como a abertura do canal de Suez, a construção de ferrovias na América e o desenvolvimento da indústria de mineração e extração de óleo criaram um mercado favorável para a nitro-glicerina. No entanto, após muitas e graves explosões inexplicáveis em todo mundo, muitas fábricas de nitro-glicerina fecharam e muitos governos proibiram seu uso. Foi então que Nobel descobriu que a nitro-glicerina absorvida em serragem ou terra diatomácea só explodia quando detonada. Ele chamou o novo produto de dinamite, patenteou-a em muitos países e acabou milionário.Embora a nitro-glicerina tivesse um uso militar considerável, Nobel considerava-se um humanista e achava ter contribuído para o progresso da humanidade com
suas investigações na área de explosivos. Foi para ele um grande choque quando um jornal, após a morte de seu irmão, imprimiu por engano seu próprio obituário classificando-o como o "Mercador da Morte". Em seus últimos anos de vida Nobel devotou grande parte de seu tempo e energia às causas públicas envolvendo ciência, medicina e, em particular, desarmamento e paz. Ele declarou após um dos Congressos de Paz que costumava patrocinar, e que tinha sido particularmente improdutivo, que "talvez minhas fábricas de dinamite acabem com as guerras mais cedo do que os seus Congressos. No dia em que dois exércitos puderem acabar um com o outro em segundos, as nações civilizadas provavelmente pensarão e dissolverão seus exércitos..." Em 1895, ele decidiu deixar sua fortuna para uma fundação que desse um prêmio anual que distinguisse os líderes em ciência e literatura e também para aqueles que mais tivessem contribuído para a causa da paz mundial. Os prêmios foram estabelecidos nas áreas de física, química, medicina e literatura e concedidos no território sueco. O prêmio Nobel da Paz foi estabelecido e concedido na Noruega, nos termos do testamento. Alfred Nobel era uma personalidade complexa. Era um pacifista, mas inventou o explosivo mais poderoso de seu tempo. Era um milionário, mas favorecia o socialismo. Era ateu, mas dava dinheiro às igrejas. Recebeu uma educação química formal e não era formado em química, porém dirigia pessoalmente 15 laboratórios de pesquisa em química e, em sua velhice, suas residências eram equipadas com bons laboratórios químicos. No início do século XX a química era dominada pelos alemães, e esta situação perdurou até o fim da I Guerra Mundial. Durante a guerra, muitos países ficaram privados do fornecimento de corantes, drogas, solventes e muitos outros produtos químicos. Foi então que estes países começaram a encorajar suas próprias indústrias químicas a desenvolver-se, adotando técnicas protecionistas. Assim, a liderança passou para a Suíça, Inglaterra e, finalmente, para os Estados Unidos. A fonte principal de compostos orgânicos era inicialmente o carvão, sendo a química dos compostos aromáticos a área mais desenvolvida. Com o advento dos motores à combustão, o petróleo começou a ganhar importância como fonte de produtos químicos e, associado ao gás natural e aos produtos de fermentação, permitiu o desenvolvimento da química dos compostos alifáticos. Começaram a ter grande interesse, então, os estudos sobre o mecanismo das reações químicas, primeiramente realizados por Lapworth e desenvolvidos por Ingold. Sir Robert Robinson e Sir Christopher Ingold desenvolveram a idéia da importância da teoria eletrônica na compreensão dos fenômenos de mecanismos de reação, e Linus Pauling contribuiu fortemente para estabelecer a mecânica quântica como ferramenta usual do químico orgânico.

O químico inglês de carboidratos, Haworth, introduziu o termo conformação e D. H. R. Barton contribuiu para o conhecimento da química estrutural com suas análises e predições de propriedades químicas e reações, com base em conformações. Com o desenvolvimento dos instrumentos e técnicas de microquímica, pôde-se fazer sínteses em muitas etapas, desde a síntese total da equilenina por Bachman, Cole e Wilds, em 1940, à síntese total da enzima ativa RNAse, em 1969, por R. B. Merrifield.

Se nos lembrarmos de que provavelmente 90% dos químicos orgânicos que existiram em todos os tempos estão vivos e trabalhando, pode-se ganhar perspectiva na história da química orgânica e ver que estamos apenas começando.

A HISTÓRIA DA COCA COLA

Não há como negar que a fórmula secreta da Coca-Cola foi altamente bem ­sucedida: ela seduziu o gosto adolescente de muitos milhões de pessoas em todo o mundo. Não deveríamos estar surpresos, porque ela é refrescante, uma bebida agradavelmente aromatizada, e uma garrafa gelada de Coca pode realmente matar nossa sede em um dia quente de verão. Não é surpresa também que ela tenha vários imitadores.

A estória da Coca-Cola começou em 28 de junho de 1887 em Atlanta, no estado da Geórgia, quando um farmacêutico, o dr. John Pemberton, então com 56 anos, registrou a marca Coca-Cola, para a bebida que ele inventara. A época do lançamento da nova bebida também foi adequada porque a cidade de Atlanta tinha votado a proibição às bebidas alcoólicas. Portanto não surpreende o fato de ela ter sido tão vendida. A nova bebida de Pemberton continuou a ser vendida mesmo depois que o veto às bebidas alcáolicas foi retirado no ano seguinte ao do lançamento da Coca-Cola.

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Pemberton colocou um anúncio no Atlanta Journal descrevendo a sua nova bebida como mostrado abaixo:

Deliciosa! Refrescante! Hilariante! Revigorante!

“A nova e popular soda fountain drink contém as propriedades da maravilhosa planta da coca e da famosa noz da cola”.

Na verdade a bebida é denominada Coca-Cola devido a seus ingredientes - a planta da coca que é a fonte de cocaína, e a noz da cola, que é rica em cafeína. Eu gostaria de adiantar, porém, que nenhuma destas plantas fornece os ingredientes para as colas atuais.

Pemberton descobriu por acaso a receita da bebida não alcoólica que se tornaria a mais vendida no mundo. Ele manteve em segredo os ingredientes responsáveis pelo aroma, e a companhia Coca-Cola declarou que somente os dois mais altos executivos da empresa tinham conhecimento destes ingredientes, e como eles deveriam ser misturados.

A maioria dos ingredientes da Coca-­Cola sempre foram bem conhecidos: açúcar, caramelo, cafeína, ácido fosfórico, suco de limão-galego, e essência de baunilha. Juntos estes componentes constituem uma mistura tolerável e o caramelo, o limão e a baunilha são os aromas dominantes. Nunca existiu cocaína na Coca-Cola, embora Pemberton, que era um consumidor regular desta droga, possa ter experimentado a bebida contendo cocaína. A cocaína foi certamente adicionada a certos vinhos com propriedades "tônicas" daquela época: a própria Rainha Vitória tinha predileção por alguns deles. O extrato de cola foi também retirado logo no início, preferindo-se adicionar cafeína purificada diretamente. O grau de acidez da Coca-Cola, que é necessário para conferir o sabor refrescante, foi originalmente devido à adição de ácido cítrico, que é encontrado nas frutas cítricas, mas este ingrediente também foi substituído por ácido fosfórico, que é mais barato.

Pemberton precisava fazer uma nova bebida diferenciada, e então tentou outros aromas em pequenas quantidades. Finalmente, ele encontrou uma mistura que aprovou e à qual ele atribuiu o nome de código 7X. Então, teve o cuidado de que a companhia Coca-Cola protegesse o segredo de 7X ao longo dos anos de forma que ela estivesse preparada para desafiar e resistir às ordens judiciais, ao não revelar a composição secreta. Na Índia os fabricantes são obrigados pela lei local a dizer o que contém uma bebida, mas em 1977 a companhia decidiu cessar a comercialização naquele país do que revelar o seu segredo.

No transcorrer dos anos existiram diversas tentativas de esclarecer a composição de 7X. As suas essências estão presentes apenas em pequenas quantidades, então foi quase impossível descobrir o que elas eram através da análise química, porque cada essência é constituída de numerosas substâncias químicas. Em 1983, William Poundstone, autor do liyro Big Secrets, imprimiu a sua lista do que ele achava ser fórmula de 7X, o qual ele dizia ser constituído por laranja, limão, cássia, coentro, néroli e limão. A cássia é também conhecida como canela-da-china, e o néroli é o óleo extraído das flores da laranjeira. Poundstone fez uma estimativa perspicaz, como veremos.

As técnicas analíticas modernas desvendarão os detalhes de qualquer fórmula secreta, por isso não causou grande preocupação para a Coca-Cola, quando Mark Prendergast finalmente publicou a “receita” de 7X em seu livro For God, Country and Coca-Cola em 1993. Ele disse que chegou à composição investigando um dos livros de anotações do laboratório de Pemberton, que foi achado nos arquivos da empresa. O misterioso 7X era uma mistura dos óleos de limão (120 partes), laranja (80), noz-moscada (40), canela (40), néroli (40) e coentro (20). Pemberton misturava estes ingredientes com álcool e então os deixava em repouso por 24 horas de forma que fosse obtido o extrato. Hoje não existe álcool na formulação, porém pode ser que ele tenha usado este ingrediente durante a proibição da utilização de álcool, o que pode explicar a necessidade de Pemberton de manter o segredo da sua formulação.

A Coca-Cola também afirma que a chave para a obtenção das propriedades particulares de 7X se deve à seqüência na qual os ingredientes são adicionados, e que isto apenas dois executivos da companhia conhecem. Existem pessoas que dizem que podem identificar as diferentes colas disponíveis no mercado, mas é improvável que os possuidores de um palato discriminador deste tipo de bebida, sejam considerados peritos. As colas são simplesmente bebidas refrescantes que não fazem mal e mantêm uma série de pessoas empregadas na sua fabricação, distribuição, venda e propaganda. Quando você compra uma garrafa de cola, a embalagem, promoção e os lucros respondem por 95% do que você está pagando por ela. Não tenha a ilusão de que você comprando algo de essencial e um copo de água é melhor para saciar a sua sede e custa praticamente nada. O que você está realmente comprando é uma solução de cafeína, e isto pode causar um efeito em você.

A quantidade de cafeína presente em uma garrafa de cola é de 40 mg, o mesmo que em uma xícara de chá, e cerca da metade da que é encontrada em uma xícara de café recém-preparado. O mesmo volume de café instantâneo fornece 60 mg, e nos últimos 50 anos este tem sido o meio mais popular de tomar cafeína. O café instantâneo foi produzido pela primeira vez pela companhia suíça Nestlé em 1938, que o vendeu como Nescafé (o Instituto Brasileiro do Café demonstrou que o café poderia ser transformado em pó solúvel em 1930). O café instantâneo realmente tornou-se no que é hoje na Segunda Guerra Mundial quando foi amplamente utilizado pelas tropas norte-americanas, sendo que após este evento ele tornou-se parte de nosso dia-a-dia.

Pessoas jovens podem obter a dose diária de cafeína ingerindo as colas, mas a maioria dos adultos a obtém a partir do chá ou café. Se bem que a parte mais importante destas bebidas seja o sabor e aroma, é a cafeína que explica a sua permanente popularidade. O chá é bebido principalmente em países onde é produzido, como a Índia, Sri Lanka, e especialmente a China, mas uns poucos países são grandes importadores, como a Grã-Bretanha e a Austrália. O café, por outro lado, é principalmente colhido em países como o Brasil, Colômbia, Indonésia e Quênia. O comércio anual de grãos de café ultrapassa a cifra de 7 bilhões de dólares, fazendo dele um das quatro maiores mercadorias comercializadas (as outras são carvão, o comércio de grãos em geral e petróleo).

Estima-se que o consumo de cafeína no mundo ultrapasse a cifra de 120.000 toneladas por ano, o que equivale a cerca de 60 mg por pessoa a cada dia. Os escandinavos são os maiores consumidores de cafeína, geralmente obtida através do café, consumindo acima de 400 mg diárias; os britânicos consomem cerca de 300 mg diários, a maioria proveniente do chá; e os norte-americanos, que de há muito são considerados grandes consumidores de café e das colas, consomem a quantidade surpreendentemente baixa de 200 mg diários.

A dose fatal de cafeína por ingestão oral é de cerca de 5.000 mg, o que equivale a 80 xícaras de café ou 120 xícaras de chá. Quando você consome cafeína, o organismo ativa suas defesas para eliminar a toxina invasora, que é a forma pela qual o organismo encara esta substância não nutriente. O organismo livra-se da molécula invasora retirando átomos de carbono de sua estrutura, o que inicialmente tem pequeno efeito, porque ela é transformada em outras moléculas, tais como teofilina e paraxantina, as quais são tão potentes quanto a cafeína. Todavia, este processo de diminuição dos átomos de carbono continua e, finalmente, forma-se a xantina, que o corpo tem a capacidade de eliminar pela urina, ou utilizar para outros processos metabólicos. Todo este processo explica por que o efeito da cafeína em nosso corpo persiste por cerca de cinco horas.

Mais de 60 espécies de plantas produzem cafeína, e acredita-se que esta substância química é produzida nas plantas para protegê-Ias dos insetos. Os arbustos do café são originários da Etiópia e lá eram cultivados mais de mil anos atrás. O café chegou à Europa por volta de 1600, provavelmente vindo da Turquia, de onde provém o seu nome, kehveh. O chá tem uma tradição mais antiga, já sendo bebido na China em 2500 a.c., mas ele também não chegou à Europa senão no século XVII. A planta da cola, ou kola, é uma planta da África tropical a qual produz nozes lustrosas com um alto teor de cafeína. Mascando as nozes da cola é possível liberar a cafeína nelas contida.

A cafeína não tem apenas o efeito de nos dar a sensação de recuperar nossas energias: ela também apresenta benefícios medicinais, sendo usada em analgésicos, tratamentos da asma e em dietas. Esses tratamentos contam com os seus efeitos de estimular o metabolismo e relaxar os nervos dos brônquios. A cafeína tem sido utilizada há muito tempo para aumentar a resistência física. No Tibete, não só os tibetanos tomam grandes quantidades de chá, mas também os seus cavalos e mulas. As distâncias eram medidas outrora pelo número de xícaras de chá consideradas necessárias para uma determinada viagem ou percurso: três xícaras de chá forneceriam a você o "combustível" suficiente para percorrer cerca de 8 quilômetros.

Do ponto de vista químico, a cafeína é um pó branco que foi isolado pela primeira vez pelo químico alemão Friedlieb Ferdinand Runge***, porém só no ano de 1897 é que a sua estrutura química foi deduzida. A cafeína pode ser feita em laboratório, porém o mercado comercial é suprido pela cafeína produzida como subproduto do café descafeinado. A remoção da cafeína sem alterar o gosto do café é relativamente simples, e envolve a sua extração com dióxido de carbono liquefeito.

Existem muitos mitos populares sobre a cafeína. Ela é acusada de causar noites sem dormir, indigestão e mau hálito, e, como se isso não fosse suficiente, a ela também tem sido atribuído o aumento dos níveis de colesterol para quem bebe grandes quantidades de café ou chá, levando portanto ao risco das doenças cardíacas. Existiu inclusive a sugestão, na década de 70, que ela podia causar câncer no fígado, porém tal afirmação era completamente infundada. Ela, na verdade, não causa insônia, indigestão ou doenças do coração, e esta foi a conclusão de 175 cientistas de todo o mundo que participaram do Caffeine Workshop que teve lugar na Grécia em 1993. Quanto mais dados têm sido coletados e analisados, mais os vários "alarmes" sobre a cafeína têm se mostrado pouco mais que resultado de estudos ,epidemiológicos mal elaborados sobre os hábitos alimentares das pessoas.

A cafeína nos afeta de diversas maneiras. Ela é metabolizada pelo fígado, o qual leva cerca de 12 horas para remover 90% de toda a cafeína que consumimos. As primeiras vezes que ingerimos cafeína, ela aumenta de forma acentuada nosso ritmo cardíaco e a pressão sanguínea, mas quando nos tornamos consumidores regulares de produtos que a contêm, nosso corpo pára de reagir desta forma. Devido aos seus efeitos fisiológicos, não foi surpresa que a cafeína fosse tida como um dos fatores responsáveis por algumas doenças comuns. Um estudo de 1973 sugeriu que o risco de trombose era duplicado se uma pessoa consumia 400 mg ao dia de cafeína, o que equivale ao consumo de cinco xícaras de café recém­preparado. Entretanto, um estudo de 1990 sobre 45.000 homens não comprovou nenhuma conexão entre o consumo de café e a existência da trombose. Uma possível ligação com as doenças cardíacas também mostrou estar errada devido a um amplo levantamento feito na Escócia, onde homens e mulheres apresentam uma incidência particularmente grande desta doença. Nesta pesquisa foram consultados mais de 10.000 homens e mulheres de meia-idade e não foi estabelecida nenhuma ligação entre a ingestão de cafeína e as doenças cardíacas.

A cafeína atua como um estimulante e as bebidas que a contêm são conhecidas por isso, e, como já mencionamos, o café faz "despertar", as colas "restauram as forças" e o chá "revigora". A cafeína opera ativando um estimulante do próprio cérebro, a dopamina, sendo que existe esta ativação até o conteúdo de aproximadamente quatro xícaras de café; depois disso, xícara extras não têm mais efeito no nível de dopamina no cérebro. Ao uso de cafeína em excesso, é popularmente creditado o fato de tirar-nos o sono à noite, mas provavelmente ela não exerce este efeito em todas as pessoas, a não ser que elas bebam em demasia. Existem pessoas que metabolizam a cafeína vagarosamente, e são elas que podem, preferencialmente, ser acometidas destes efeitos. Apesar das afirmações iniciais de que não podemos nos tornar dependentes da cafeína, os sintomas causados pela sua retirada de nossa ingestão regular agora parecem ser aceitos, e eles são, em ordem de ocorrência: dor de cabeça, depressão, fadiga, irritabilidade, náusea e vômito.

Além da cafeína, o chá pode oferecer maiores beneficios devido a outras três substâncias químicas nele contidas. São elas o salictlato, o gaIato de epicatequina e o galato de epigalocatequina. Nós veremos um quadro sobre o salictlato um pouco mais adiante, nesta galeria. As outras duas moléculas são parte de um grupo de substâncias conhecidas como flavonóides, e acredita-se que elas têm a capacidade de proteger nosso organismo contra os radicais livres. Radicais livres são substâncias químicas naturais altamente perigosas que possuem um elétron nocivo desemparelhado, e esta característica possibilita o seu ataque a componentes-chave das células, tais como o DNA, assim intermediando, possivelmente, o surgimento de câncer. Atribui-se ao ataque implacável dos radicais livres sobre o corpo uma das causas fundamentais do processo de envelhecimento.

Talvez o hábito de beber chá possa ajudar na luta contra os radicais livres. Uma equipe de pesquisadores holandeses conduziu um estudo por 15 anos com homens de idades de 50 anos ou mais, e em 1996 expuseram as suas conclusões, mostrando que os consumidores de chá têm uma incidência extremamente reduzida de ataque cardíaco. Estes pesquisadores atribuíram tal fato à capacidade dos flavonóides de destruir os radicais livres. Outros pesquisadores também mostraram que os flavonóides do chá também protegem contra o surgimento de tumores em animais.

* Aqui "cola," refere-se aos frutos das árvores do gênero Cola, da família das Esterouliáceas.

** Refrigerantes à base dos frutos de cola ou com sabor de cola.

*** Goethe, considerado o maior poeta da língua alemã e um grande apreciador de café, é que forneceu ao seu amigo F. F. Runge as sementes de café, das quais foram extraídas os primeiros cristais de cafeína. A contribuição científica de F. F. Runge é muito ampla, sendo ele o responsável pela descoberta da anilina e do fenol.

Veja quando você toma coca-cola o que acontece

Já imaginou o que acontece com seu organismo depois de tomar uma Coca-Cola geladinha? Veja aqui, passo-a-passo, o que ocorre após ingerir Coca-Cola.
Você já imaginou porque a Coca-Cola te deixa alegre? É porque ela te deixa meio "alto", se é que vocês me entendem. Eles tiraram a cocaína da fórmula há quase 100 anos, sabe porque? Porque ela era totalmente redundante.
10 minutos- Uma quantidade parecida com 10 colheres de chá de açúcar golpeiam seu organismo (100% da recomendação diária). Com essa quantidade de açúcar, você só não vomita imediatamente porque o ácido fosfórico quebra o enorme sabor de açúcar, permitindo que a Coca não fique tão doce.
20 minutos - O açúcar do seu sangue aumenta, causando uma explosão de insulina. Seu fígado responde transformando todo o açúcar em gordura (que nesse momento é abundante).
40 minutos - A absorção de cafeína está completa. Suas pupilas dilatam, sua pressão aumenta e, como resposta, seu fígado joga mais açúcar em sua corrente sanguínea. Os receptores de adenosina no seu cérebro são bloqueados, evitando que você fique entorpecido.
45 minutos - Seu corpo aumenta a produção de dopamina, estimulando os centros de prazer do seu cérebro. Fisicamente, é exatamente isso que acontece se você tomar uma dose de heroína.
60 minutos - O ácido fosfórico prende o cálcio, o magnésio e zinco no seu intestino grosso, provocando um aumento no metabolismo. Essa junção é composta por altas doses de açúcar e adoçantes artificiais. Isso também faz você eliminar cálcio pela urina.
65 minutos - A propriedade diurética da cafeína começa a agir, e faz você ter vontade de ir ao banheiro. Agora é certo que você ira defecar a junção de cálcio, magnésio e zinco; que deveriam ir para seus ossos, assim como o sódio e a água.
70 minutos - O entusiasmo que você sentia, passa. Você começa a sentir falta de açúcar, que faz você ficar meio irritado e/ou com preguiça. Essa hora você já urinou toda a água da Coca, mas não sem antes levar junto alguns nutrientes que seu corpo iria usar para hidratar o organismo e fortalecer ossos e dentes.
Isso tudo será seguido por uma enorme falta de cafeína em poucas horas. Menos de duas, se você for fumante.
Mas não tem problema, toma outra Coca-Cola aí que vai fazer você se sentir melhor.

TEXTO RETIRADO DO portalmedquimica

LAVOISIER - O PAI DA QUÍMICA

Antoine Laurent de Lavoisier nasceu em 26 de agosto de 1743, em Paris. Filho de uma família abastada, teve uma esmerada educação, estudando nas melhores escolas francesas. Freqüentou o Colégio Mazarin, onde tornou-se um aluno brilhante e, na universidade, graduou-se em direito, em 1764.

Lavoisier acabou não exercendo a profissão de advogado, mas se notabilizou como cientista. De onde teria vindo sua aptidão para as ciências? Com a morte de sua mãe, quando contava apenas 5 anos de idade, passou a morar com a avó. A casa era freqüentada pelo geólogo Jean-Etienne Guettard (1715-1786), considerado um dos fundadores da geologia moderna. Admite-se que Guettard contribuiu para despertar o interesse de Lavoisier pelas ciências. Esse interesse se aprimorou durante os estudos universitários, quando assistiu aos cursos de professores de grande prestígio na época, como o do matemático Nicolas Louis de Lacaille (1713-1762), do botânico Bernard Jussieu (1699-1777), do químico Guillaume François Rouelle (1703-1770) e do próprio Guettard. Aqui vemos um aspecto interessante da versatilidade do sistema universitário europeu. Um aluno de direito segue cursos de ciência. Essa flexibilidade, admitida pelo conhecimento, que não distingue fronteiras entre ciências e humanidades, esteve sempre ausente do sistema universitário brasileiro.

Recém graduado, Lavoisier apresentou o seu primeiro trabalho científico em 1765, na Academia Real de Ciências. No ano seguinte, 1766, a academia promoveu um concurso sobre a iluminação pública de Paris, que naquele tempo era feita através de lampiões a óleo. Lavoisier concorreu com seu trabalho: Memóire sur le meilleur septème d’eclairage de Paris (Relatório sobre o melhor sistema de iluminação de Paris). Esse relatório tratava do comportamento e da conveniência dos diferentes combustíveis. Com isso foi agraciado com a medalha de ouro. Admite-se que dessa época remonta o interesse de Lavoisier pela combustão.

Lavoisier esteve envolvido com a descoberta do elemento oxigênio, ao mesmo tempo que o inglês Joseph Priestley (1733-1804). Mas seus estudos mais destacados colocaram por terra a teoria do flogístico. Lavoisier fez a primeira análise quantitativa da composição da água. Contribuiu para o estabelecimento da nomenclatura química, segundo princípios utilizados até hoje. Executou investigações sobre a respiração animal e humana, sobre as fermentações acética (produção de vinagre) e alcoólica (produção do etanol). Em função desse notável conjunto de realizações, é considerado o "pai da química" e de seu ramo ligado à vida, a bioquímica.

Ele foi um dos primeiros cientistas a registrar que as reações químicas acontecem sem variação de massa. Uma afirmação bastante clara nesse sentido pode ser encontrada no capítulo 13 da primeira parte do seu Traité Élémentaire de Chimie (Tratado elementar de química). Referindo-se às reações químicas, diz: "Podemos estabelecer, como um axioma incontestável, que em todas as operações da arte e da natureza nada é criado: existe uma quantidade igual de matéria antes e depois do experimento; a qualidade e a quantidade dos elementos permanece precisamente a mesma e nada acontece além de mudanças e modificações nas combinações desses elementos". Daí interpretamos: "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma".

A constatação do princípio da conservação da matéria foi fundamental para o estabelecimento das outras leis ponderais, que mostram as relações numéricas entre quantidades de reagentes e produtos ou entre as massas dos elementos nos diferentes compostos. Portanto, a lei de Lavoisier viabilizou a aplicação da matemática à química e os cálculos necessários para realizar análises quantitativas.

Em 1792, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) publicou um livro intitulado "Anfangsgründe der Stöchyometrie" (Esboços de estequiometria), que tinha como subtítulo "A arte de medir elementos químicos".

Em 1799, o francês Joseph Louis Proust (1754-1826), mostrou que a composição do carbonato de cobre era sempre a mesma, independentemente do processo de preparação e da procedência. A partir daí, nasceu a formulação da lei das proporções definidas (as proporções dos elementos em um dado composto são constantes).

O relacionamento entre as leis ponderais e a teoria atômica remonta aos trabalhos de John Dalton (1766-1844), um professor primário de Manchester, Inglaterra, autor no início do século XIX de um dos primeiros modelos de átomo na fase moderna da química.

Lavoisier defendeu a liberdade de imprensa e os direitos do cidadão. Apoiou a Revolução Francesa (1789), tendo sido nomeado secretário do tesouro, em 1791. Entretanto, à medida que a revolução tomava a feição das facções que disputavam o poder, seu prestígio entrou em queda, agravada pela sua manifesta inclinação pela monarquia. Foi preso e acusado de peculato, isto é, desvio de dinheiro público. Julgado e considerado culpado, foi guilhotinado na tarde de 8 de maio de 1794. Conta-se que no dia seguinte, o grande matemático Joseph-Louis Lagrange (1736-1813) teria afirmado: "Não necessitaram senão de um momento para fazer cair essa cabeça e cem anos não serão suficientes para reproduzir semelhante".