Fenitoina é um farmoquímico utilizado como princípio ativo de um dos medicamentos mais conhecidos no tratamento de convulsões em pacientes com epilepsia. A epilepsia atinge 50 milhões de pessoas no mundo, tendo 2,4 milhões de novos casos a cada ano, o que a torna a 4ª condição neurológica mais comum. A síntese da Fenitoina é descrita em três etapas, o aldeído benzoico sofre condensação gerando a benzoina; que é oxidada à benzila, que por sua vez é a precursora da Fenitoína. A primeira etapa foi considerada economicamente inviável de ser realizada no Brasil e a segunda etapa apresenta alto rendimento; portanto, a terceira etapa foi o foco deste trabalho. Este projeto de final de curso teve por objetivo a análise da influência das condições reacionais usadas na síntese da fenitoina. Um planejamento fatorial completo, com três fatores com dois níveis e réplicas no ponto central, foi realizado para determinar a importância das variáveis estudadas: razão molar ureia/benzila, razão molar KOH/ureia e tempo de reação. A variável resposta foi o rendimento da reação. A análise estatística dos dados realizada no software Design Expert verificou a significância das variáveis e suas interações, assim como a natureza e magnitude de seus efeitos no rendimento da reação. Todas as variáveis se mostraram estatisticamente significativas, sendo a razão molar ureia/benzila a de maior influência, seguido pelo tempo. As interações entre as variáveis não são significativas, com exceção da interação entres as razões molares. Foram obtidos diversos gráficos para interpretação dos resultados e foi analisada a adequação do modelo.