(química orgânica) - manual quimica organica.pdf

7/22/2019 (qumica orgnica) - manual quimica organica.pdf

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Manual de prcticas de

qumica orgnica I

Miguel ngel Garca Snchez

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANAUNIDAD IZTAPALAPA

Casa abierta al tiempo

HOS RESERVADOS 2004, Universidad Autnoma Metropolitana (Mxico). Prohibida la reproduccin de esta obra as como la distribucin y venta fuera del mbito de la UAM. E-libro Bibliomedia Bibliome


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Miguel ngel Garca Sncheznaci en la ciudad de Mxico el25 de marzo de 1965. Esegresado de la UniversidadAutnoma Metropolitana,donde obtuvo el ttulo dequmico en el ao de 1990.Culmin estudios de maestra en

Qumica (Inorgnica) en 1993 y actualmente estprximo a presentar su tesis de doctorado en lamisma institucin. Ha sido profesor en la UAM-Idesde 1990 y profesor de la FES-Zaragoza de la

UNAM de 1992 a 1996. En ambas instituciones haimpartido diversos cursos de ramas de la qumica.Es autor de tres artculos de investigacinpublicados en revistas internacionales. Actualmenterealiza investigacin sobre sntesis, caracterizacin,propiedades y aplicabilidad de macrociclosorgnicos, as como sobre su incorporacin en redesinorgnicas por el mtodo sol gel. Ha presentadoms de treinta trabajos de investigacin encongresos nacionales e internacionales. Es profesorde tiempo completo en el rea de QumicaInorgnica del Departamento de Qumica de laUAM-Iztapalapa. Durante toda su formacin ha

sido alumno del Profesor Distinguido Dr. AntonioCampero Celis.



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Manual de prcticas dequmica orgnica I



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^ UNIVERSID D UT NOM METROPOLIT Nasa abierta al tiempo

Dr. Luis Mier y Tern CasanuevaRector GeneralDr. Ricardo So ls R osalesSecretario GeneralUNIDAD IZTAPALAPADr. Jos Lema LabadieRectorMtro.Javier Rodrguez LagunasSecretarioDr. Gerardo Saucedo CastaedaDirector de la Divisin de Ciencias iolgicas y de la SaludDr. Alberto Rojas HernndezJefe del Departam ento de Qu micaMtro.Daniel Toledo BeltrnCoordina dor de Extensin UniversitariaMa. del Rosario Hoyos AleaJefa de la Seccin de Produccin Editorial



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Manual de prcticas dequmica orgnica I

M. Q. Miguel ngel Garca Snchez



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Primera impresin: 2002

UNIVERSIDAD AUTNOMA METROPOLITANAUNIDAD ETAPALAPAAv. San Rafael Atlixco No . 186 Col. VicentinaIztapalapa, 09340 , M xico, D .F.ISBN: 970-31-0052-XImpreso y hecho en Mxico /Printed in Mxico



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ndicePrlogo 9Dedicatoria 11Prctica 1: Norm as de seguridad 13Prctica 2 : Identificacin de grupos funcionales orgnicos 21Prctica 3 : Aislamiento de limoneno de naranjas 35Prctica 4: Aislamiento de la cafena a partir del T o el caf 41Prctica 5 : Extraccin y recristalizacin de un frmaco 45Prctica 6: Cromatografa I: en capa fina 53Prctica 7: Cromatografa II: en columna 59Prctica 8: Isomeracis trans:isomerizacin del cido

maleico a fumrico 67Prctica 9: Reacciones de sustitucin nucleoflica (SN):sntesis de los cloruros de -butilo y tert butilo 71

Prctica 10: Espectroscopia en la regin del infrarrojo 77Anexo A: Espectros infrarrojos 91Anexo B: Material de vidrio y equipo de laboratorio 99Anexo C: Montaje de dispositivos experimentales 109Anexo D: Sustancias peligrosas 115Formato de reporte 118



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PrlogoEl siguiente conjunto de experiencias de laboratorio constituye el resultado de unacuidadosa eleccin entre muchas posibles. Cada prctica fue primero probada porel autor y posteriormente con los alumnos en varios trimestres. El orden presentadoes muy cercano al programa de la materia Qumica Orgnica I de la Divisin deCiencias B sicas e Ingeniera de laUA M-Iztapalapa, pero puede muy bien adaptarsea otros programas, incluso de otras instituciones. Aunque la observacin podraresultar excesiva de acuerdo con el criterio de algunos colegas, nos hemos dadocuenta de que las carencias formativas de los alumnos que por primera vez asistena un laboratorio de este tipo son muchas y van en aumento. Es por ello que hemosincluido el mayor nmero posible de herramientas que guen a nuestros estudiantesde una manera slida, segura y amena en su formacin com o qumico s.Debemos mencionar que las experiencias aqu vertidas se han adaptado dediversas fuentes. Aproximadamente la mitad de las mismas pueden muy bienrealizarse en el mbito de lo que se ha dado en llamar micromtodos.Por otraparte, en el presente manu al queremos mostrar que la qumica tiene una presenciamuchas veces inadvertida en m ltiples mbitos de la vida diaria. Nuestra intencines que en este primer encuentro de nuestros alumnos con un laboratorio de QumicaOrgnica sea motivador, formativo y en lo posible correctivo pu es, al parecer, enel nivel de bachillerato se le ha relegado.Se ha procurado presentar cada prctica con una introduccin suficiente com opara evitar al alumno una intil prdida de tiempo; consideramos que por lanaturaleza del curso es mejor invertir ese tiempo en el entrenamiento y en eldespertar de la intuicin de qumico. Al final del conjunto de prcticas presentamosuna serie de anexos que pueden utilizarse para conocer el material empleado, elmontaje de los sistemas de operaciones ms com unes y un anexo de espectros enla regin del infrarrojo. Estos anexos pueden o no utilizarse, pero , segn nuestraexperiencia, el usuario puede adaptarlos a sus necesidades. As mismo, al finalpresentamos un formato que los alumnos pueden aprovechar para presentar susreportes de las prcticas de manera ms completa y concreta.

Si este manual presenta errores y defectos, estoy en la mejor disposicin derealizar las correcciones pertinentes y aceptar todos los comentarios tendientes asu enriquecimiento.Por ltimo, deseo a los futuros usuarios del presente m anual unFeliz encuentro con la qumica .

Miguel A. Garca Snchez



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DedicatoriaEl presente trabajo esta dedicado a mis maestros y compaeros del D epartamentode Qumica de la UAM -Iztapalapa, entre los cuales, con mucho orgullo, cuento amis m ejores am igos. Les doy las gracias por mostrar con su ejemplo la belleza denuestra profesin y por no permitir que termine el sueo de nuestra nacin, pues

Yo aseguroque el sembrador de sueoscosechar algn dafrutos que huelen a horizontey que saben a infinito.

Miguel ngel Garca SnchezMayo de 2002

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Prctica1NORM S DE SEGURID DOBJETIVO

a) El alumno conocer y aprender el reglamento interno, y reconocer que suacatamiento har ms seguro su trabajo en todo laboratorio de qum ica.b) El alumno conocer las principales causas de incendios y explosiones.c) El alumno estudiar el pequeo anexo de primeros auxilios.

INTRODUCCINDebido a los riesgos que implica la manipulacin cotidiana de sustancias perju-diciales al organismo humano, el qumico debe siempre comportarse respetuosode los peligros inherentes a su actividad, y ejercer las mayores precauciones. Esigualmente importante que conozca el dao que estas sustancias, mal tratadas omal desechadas, pueden ocasionar a sus semejantes y al ecosistema.Por lo anterior, consideramos que es indispensable qu e todo profesional de laqumica y de carreras afines conozca e interprete adecuadamente el reglamentobsico al que debe ajustarse su comportamiento. El respeto de dicho reglamen-to lo ayudar a preservar su salud e integridad fsica, lo sensibilizar sobre elhecho de que su labor conlleva un riesgo para sus semejantes y su medio ambiente,y le permitir desarrollar el sentido crtico necesario para enfrentar aquellassituaciones imprevistas para las que este reglamento no es suficiente.Sugerimos que este reglamento se lea y analice cuidadosamente antes de iniciarcualquier actividad en el laboratorio de Qumica Orgnica. Reglamento bsicoA continuacin se presenta una serie de reglas bsicas que deben seguirse en ellaboratorio de Qumica Orgnica.

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Manual de prcticas de qumica orgnica I

Conocer bien las propiedades fsicas, qumicas y toxicolgicas de lassustancias que se van a utilizar.Nunca trabajar solo en el laboratorio.Usar siempre bata.Usar lentes protectores y guantes cuando sea necesario.Manipular el equipo caliente con guantes de asbesto o pinzas, para evitarquemaduras.Mantener libre de objetos innecesarios la zona de trabajo.Nun ca perder de vista los reactivos y el sistema con que se est trabajando.No comer, fumar o jugar dentro del laboratorio.Utilizar todo el material de laboratorio limpio y seco.Nunca pipetear los reactivos lquidos con la boca.Nunca devolver al envase original los remanentes de reactivos no utilizados.Lavarse bien las manos al final de cada sesin de laboratorio.Antes de usar un reactivo, verificar los datos anotados en la etiqueta yconsultar sus propiedades fsicas, qumicas ytoxicolgicaspara manejarloadecuadamente.Nunca probar el sabor u olor de ningn producto, a menos que sea estric-tamente necesa rio y seguro.Para oler una sustancia, sta no debe ponerse directamente debajo de lanariz; por el contrario, se mueve la mano sobre ella para percibir su aromasin peligro.Los productos qumicos nunca se tocan directamente con las manos,especialmente aquellos que, adems de su toxicidad, pueden producirquemadu ras graves. Todo manejo se har medianteesptulas.Todo compuesto voltil o que desprenda humos ovapores txicosdebermanejarse en las campanaso permaneceren un lugar ventilado.Si se derrama cido sobre la mesa , se debe recoger inmediatam ente y lavarla superficie con agua varias veces.No debe mirarse dentro de un tuboo matraz que contenga un a reaccin osustancia que se est calentando.Las soluciones concentradas de lcalis o cidos deben neutralizarse antesde ser desechadas por el desage.No se deben tirar por la tarja lquidos inflamables, irritables o lacrimgenos.Cuando utilice cidos, hgalo en la campana de extraccin y siempre pro-tegido con guantes y lentes de seguridad.Para preparar una solucin diluida de cido se debe aadir, lentamente, conagitacin y con enfriamiento externo,el cido al agua, nunca el agua sobreel cido ya que la reaccin es muy exotrmica y puede proyectarseviolentamente.



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Normas de seguridad

Antes de poner a calentar lquidos, stos deben estar bien m ezclados (si sonmiscibles; en caso contrario, al hervir el de menor pun to de ebullicin puedeproyectarse o explotar.Los de bajo punto de ebullicin no se deben calentarnunca en recipientes de cuello corto).En una destilacinno se deben obstruirlos condensadores ni los tubos deevacuacin.

2.IncendiosLas razones ms comunes de incendio son: Hacer hervir un disolvente voltil o inflamable con un meche ro ysin uncondensador. Man tenerlo cerca de alguna fuente de calor o chispa. Arrojar reactivos y los desechos de reacciones exotrmicas u organome-tlicas en la tarja. Mezclar sustancias que al reaccionar generan vapores o gases inflamables. No respetar las condiciones de almacenam iento de reactivos inestables,voltiles o que pueden reaccionar violentamente con: temperatura, agua,cidos, bases, agentes oxidantes, reductores o compuestos de elementospesados.Las precauciones que se deben de tomar son las siguientes: Conocer bien la toxicidad de cada reactivo y las precauciones de necesariasal usarlo. Evitar el uso de mecheros; en su lugar se usarn baos de agua, parrillas decalentamiento o canastillas. Ser muy cuidadoso al utilizar disolventes inflamables y voltiles Conocer la temperatura de ignicin espontnea de las sustancias.3.Explosiones

Las explosiones pueden ocurrir en las siguientes situaciones:Unareaccin exotrmicano controlable (que provoca explosin y fuego). Una explosin de residuos deperxidosal concentrar soluciones etreasasequedad.



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Manual de prcticas de qum ica orgnica I

Una explosin por calentamiento,secado , destilacinogolpede compuestosinestables.Mezclar sustancias incompatibles que generan vapores o gases inflamableso explosivos.Para evitar explosiones, unaregla esenciales conocer las condiciones dealmacenam iento y uso de cada sustancia.

4.Primeros auxiliosEn caso de incendio, aljese rpidamente y permita que su asesor lo apaguecon el extinguidor que debe haber en el laboratorio. Si esto ya no es posible,salga rpidamente del laboratorio. Si el fuego afecta ya a algn compaero,trate de quitarle las prendas que se estn consum iendo y retrelo de la zonadel siniestro. En caso de explosin, salga inmediatam ente del laboratorio y, si le es po-sible, ayude a sus compaeros afectados. Avise al resto del personal delaboratorio para que presten auxilio. Si sesalpica la pielcon cidos,lveseinmediatamente conaguaabundantey apliqese una disolucin debicarbon ato sdico. Si una sustancia lo salpica sobre los ojos, enjuagese inmediatam ente conellavaojoso bien con agua abundante y despus con una solucin debrax(que debe existir en el botiqun del laboratorio). Si persisten las molestias,consulte al md ico.

Cuando se ingiere un cido fuerte, se puede neutralizar con melox o suequivalente. Cuando se ingiere unabasese neutraliza conjugo de n aranja o de uva, ocon vinagre. Cuando se haya ingerido una sustancia venenosa o txica y sea necesarioprovocar vmito,utilice un esmtico.Emtico:es una mezcla de sustancias que sirven para producir el vmito yliberar al estmago del veneno. Algunos em ticos son:

Agua con mostaza:se agrega una cucharadita de t de mostaza a un vaso deagua caliente. Se administra una cuarta parte del contenido. Agua salada: se disuelven dos cucharaditas de sal en agua caliente y setoma la dilucin a intervalos de un minuto hasta suministrar ms o menoscuatro vasos. Agua con jabn:se agita un pedazo de jabn en agua caliente.



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Normas de seguridad

Nota:Los emticos no deben administrarse nunca cuando el paciente est:a) Inconsciente o con convulsionesb) Incapacitado para deglutirc) Lastimado por haber tragado un veneno corrosivo Para neutralizar el efecto de una sustancia venenosa o txica, debe adm inis-trarse un antdoto.Antdoto:es una sustancia que se suministra para hacer inofensivo un veneno opara retardar su accin.Antdoto universal:esta mezcla se prepara con dos partes de carbn activado,una de xido de magnesio y una de cido tnico. Se homogeniza totalmente yseguarda en seco. Para administrar se disuelven 15 g en medio va so de agua caliente.Si es necesario, se practica un lavado estomacal. Cuando la piel haya estado en contacto con unasustancia venenosao hayasufrido alguna quemadura,despus de lavar la zona afectada aplique unemoliente.Emoliente;sirve para quitar el dolor de los tejidos y membran as inflamadas, p orejemplo la clara de huevo, la leche y el agua de cebada. Se administra despusde eliminar el veneno.5. Botiqun de primeros auxiliosEl botiqun de primeros auxilios debe existir en todo laboratorio de qumica ydebe contener:

Ma terial de curacingasasapositostorundashisopostela adhesiva Instrumentaltijeras de puntapinza de diseccin sin dientesjeringas de varios tamaos



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un torniquetevendasAntispticosalcoholagua oxigenadamerthiolatebenzalvioleta de gencianavinagrebicarbonato de sodiocido brico(brax)melox

CUESTIONARIO1. Describa brevemente las normas bsicas de conducta que se deben observaren todo laboratorio.2. Antes de manipular una sustancia, qu es lo que debe conocer de ella?3. Cules son las causas ms frecuentes de incendio en un laboratorio dequmica?4. Qu son un antdoto y un emtico?5. Si un compaero ha ingerido una sustancia corrosiva y sta le ha afectado la

garganta, la trquea, etc., por qu no debe provocarle el vmito?6. Cmo se prepara el antdoto universal?BIBLIOGRAFA

1. E. R. Plunkett. 1978.Man ual de toxicologa industrial.Enciclopedia de laQumica Industrial. Espaa, Urm o.2. R C. Lu. 1991.Basic Toxicology.2aed. US A, Taylor and Francis.3. Instructivo sobre el funcionamiento interno y operativo para regular eluso de los servicios e instalaciones de los laboratorios de docencia.UAM-Iztapalapa, Aprobado por el Consejo Acadm ico en su sesin 133. Mxico,UAM-Iztapalapa.



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Normas de seguridad

4. R. S. Stricoff y D. B . Walters. 1995.Handbook ofLaboratory Health andSafety.New York, John Wiley & Sons.5. R. J. Lew is. 1996.Hazardous Chem icals Desk Reference New York, VanNostrand Reinhold.6. R. E. Lenga (ed.). 1998. The Sigma-Aldrich Library of Chemical SafetyData.M ilwaukee, WI, Sigma-Aldrich.7. Merck. 1996.The Merkndex 12aed. Rahway, NJ, S. Bud avari.



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Prctica 2IDENTIFICACIN DE GRUPOSFUNCIONALES ORGNICOSOBJETIVO

El alumno aprender a identificar los grupos funcionales que se encuentran encom puestos orgnicos de origen natural o sinttico mediante pruebas a la gota.INTRODUCCIN

El comportamiento qumico y fsico de una molcula orgnica se debe principal-men te a la presencia en su estructura de uno o varios grupos, funciones o familiasqumica s. Los grupos funcionales son agrupaciones constantes de tom os, en dis-posicin espacial y conectividad, que por tal regularidad confieren propiedadesfsicas y qumicas m uy similares a la estructura que las posee. En qum ica orgnicalos grupos funcionales m s importantes son los que se muestran en la tabla 2. 1.

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TABLA2 1 PRINCIPALES FUNCIONES ORGNICAS DE ACUERDOCON SU PRIORIDAD Y SU REACTIVIDAD

Grupo funcionalSales de amonio,fosfoniosulfonioAcido carboxlicoAnhdridoEsteresHalogenuro de aciloAmidaNitritoAldehidoCetonaAlcohol

Mercaptano

AminaterSulfuroAlquenoAlquinoHalogenuro de alquiloNitroAlcano

AgrupamientocaractersticoR4N+R4P+R s R-COOHR-CO-O-CO-R'R-CO-O-R1R-CO-XR-CO-NR1VR-CNR-CHOR-CO-R'

RR-C-OHR1R-C-SH

RR-N-R1

RR-O-R1R-S-R1C=CO=CR-XR-NO2C-C

Ejemplo(C H3)3NH*:trimetilamonio(C 6H5)4PH*: trifenilfosfonio(CH3CH 2)3S+: trietilsulfonioCH 3COOH:cido acticoCH3CO-O-COCH3: anhdrido acticoCH3CO-O-C2H5: acetato de etiloCH3CH2COC I: cloruro de p ropanoloHCO-NH2:formamidaCH 3(CH2)2. CN: butanonitriloCH 3CH 2-CHO: propanalCH3-CO-CH3:acetonaCH 3CH 2.OH:etanol

CH 3CH2.SH:etanotiol

CH 3(CH2)6.NH2: hexanamina(CH3CH 2)2O: ter etlico(C H3CH 2)2S: sulfuro de dietiloCH3.CH=CH2:1-propenoCH3.CsCH:1-propinoCH 3.CH 2.Br: bromuro de etiloC6H5.NO2: nitrobencenoCH 3(CH2)6.CH3: n-octano

Nota: Los grupos R, R1y R representan cualquier grupo alquilo o arilo, y X representa un ha-lgeno (F, Cl, Br o I).

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Identificacin de grupos funcionales orgnicos

La mayora de estos grupos funcionales se presentan en las molculas de origennatural. Algunas de stas, por ejemplo los halogenuros de acilo, por su reactividadson poco frecuentes en la naturaleza y se utilizan ms como intermediarios ensntesis orgnica.Las propiedades fsicas y qumicas de una m olcula sencilla estn determinadaspor la presencia de alguno de estos agrupamientos, pero en la mayora de lasmolcu las ms tiles, naturales o sintticas existen varios de estos agrupamientos.En tal caso las propiedades fsicas y qumicas de la molcula son el resultado delcomportamiento combinado y de la distribucin espacial de las funciones qumicaspresentes en ella.Para un profesional de la qumica es muy importante averiguar qu gruposfuncionales pos ee una molcula, ya que de ello depender en ocasiones el poderpredecir sus propiedades o explicar su comportamiento en un proceso qum ico ofsico.

CLASIFICACIN DE UNA M OLCULA ENUN GRUPO FUNCIONALLa tcnica descrita ms adelante permitir al alumno clasificar una molculadesconocida dentro de una familia orgnica mediante pruebas a la gota con diversosreactivos colorimtricos (Fig. 2.1) Tales pruebas aprovechan las propiedadesqumicas ms notorias; por ejemplo los cidos carboxlicos, disueltos en agua,generan un exceso de iones H3O+y las aminas un exceso de iones OH~. Estos ionespueden detectarse midiendo el pH, mediante papel indicador o utilizando unadisolucin indicadora sencilla o medianamente elaborada como el llamadoindicador universa l, el cual manifiesta un color que depende del pH de la disolucinanalizada.Con un cido, el indicador universal vira a color rojo y con una base, a colorverde azulado. Si al agregar unas gotas del indicador la mezcla no cam bia su coloramarillo, la molcula analizada no es ni cido ni base. Para clasificar un a m olculacon tales caractersticas se utiliza KMnO 4, un agente oxidante neutro. Con estereactivo se detectan los grupos fcilmente oxidables de la molcula. Cuando taloxidacin ocurre, la disolucin de KMnO 4, inicialmente de color violeta oscuro,se torna de color amarillo claro o incolora y se observa la precipitacin de dixidode manganeso, MnO 2. Algunos de los grupos oxidables son a) los aldehidos, queal reaccionar producen cidos carboxlicos, y b) los alquenos, que inicialmentese transforman en dioles que por oxidaciones posteriores producen dos molcu lascarboxlicas, RCOR y RC OR .

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Molcula problema

idicionar el indicador universaliColor rojo Color amarillo Verde o azuloscurocido carboxlico alcano, alqueno, alcohol aminaaldehido o cetona

Adicionar KM nO4neutroCaf oscuroalqueno o aldehidoiAdicionar reactivo de Tollens

iEspejo plateadoaldehido

No reaccionaalcano, alcohol o cetonaiAdicionar dinitrofenilhidrazina iNo reacciona No reacciona Am arillo-anaranjadoalcano alcano o alcohol cetona

iAdicionar sodio metlicoi iBurbujeoalcohol No reaccionaalcano

Figura 2.1Ruta recomendada para la clasificacin de una molcula desconocida enun grupo funcional orgnico

a) Con un aldehidoR-CHO + KMnO4(ac)violeta oscuro ->R-co-crincoloro MnO 2 +caf oscuro KOH

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b) Con un alquenoRf R Rf RII II [O]R-C=C-R ll f + KMnO4(ac)-> R-CC-R f + MnO2+ KOH -> RCOR + R'COR1

OH OHvioleta oscuro incoloro caf oscuroLos alcanos, alcoholes y cetonas no se oxidan con la disolucin neutra depermangana to de potasio y deben identificarse de otra forma.

c) Con un reactivo de TollensPara distinguir entre un alqueno y un aldehido se utiliza el reactivo de Tollens,que al reaccionar con un aldehido provoca la reduccin de la plata, lo cualse detecta por la formacin de una pelcula plateada o espejo de plata en elrecipiente de prueba.R-CHO + Ag(NH3)2+ R- C O -O - + Ag + 2NH3espejo de plata

d) Cetonas e hidrazinasLas cetonas reaccionan con las hirazinas, por ejemplo con la 2, 4- dini-tro fenilhidrazina, (NO 2)2C6H3-NH-NH 2, para formar hidrazonas que suelenser comp uestos muy coloridos por la presencia del grupo C =N - en suestructura.R-CO-R 1 + (NO2)2C6H3_NH-NH2 > (NO2)2C6H3_N-N=C-R IH Rf

e) Reaccin de alcoholes con sodio metlicoPara distinguir los alquenos de los alcoholes puede recurrirse a una pequeapropiedad de las molculas que poseen grupos OH. Los alcoholes, al igualque el agua, reaccionan con el sodio metlico (y con el litio) para dar un

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alcxido de sodio (o de litio) e hidrgeno gaseoso. En consecuencia, losalcoholes se detectan por el burbujeo del hidrgeno generado al reaccionarcon el sodio metlico.

2R 0H + 2Na(s) >2R -0N a + + H2(g)Finalmente, debemos decir que como los alcanos no reaccionan tampoco conel sodio met lico, puede utilizarse esta ltima reaccin para distinguir entre unalcano y un alcohol.

MATERIAL DE VIDRIO12 tubos de ensaye pequeos c/ tapn2 vasos de precipitado de 50 mi2 pipetas Pasteur1 pipeta graduada de 5 mi1 propipeta2 matraces aforados de 100 mi2 matraces aforados de 50 mi1 matraz Erlenmeyer de 50 mi1 varilla de vidrioNota: Si desconoce alguna pieza de vidrio o equipo de laboratorio, puede revisarel anexo B de material de vidrio y equipo de laboratorio.

EQUIPO DE LABORATORIO1 esptula1 gradilla para tubos de ensaye

SUSTANCIASn-heptano (un alcano)ciclohexeno (un alqueno)etanol o n-butanol (alcoholes)



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propionaldehdo o butiraldehdo (aldehidos)acetona o 2-butanona (cetonas)cido actico o cido propinico (cidos qarboxlicos)dietilamina (aminas)permanganato de potasio, KMnO4nitrato de plata, AgNO 3hidrxido de sodio, NaOHhidrxido de amonio, NH 4OHetanol,C 2H5OHcido sulfrico, H2SO 4cido ntrico, HNO32,4-dinitrofenilhidrazinasodio m etlico, Nafenolftalenarojo de metiloazul de bromotim olamarillo de metiloazul de timol

EXPERIMENTACINSe numeran 10 tubos de ensaye pequeos y se colocan en ellos las sustancias en lacantidad indicada en la tabla 2.2.Adems de la siguiente lista de sustancias pueden analizarse dos sustanciasproblema, que bien pueden ser muestras de las anteriores prcticas o muestrasproporcionadas por el asesor del alumno. Las llamaremos molcula problema 1(MP1) y molcula problema 2 (MP2).

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TABLA 2.2SUSTANCIAS RECO MENDADAS PARA ANALIZARSE YCANTIDADES SUGERIDASTubo No.

12345678910

Sustanciacido actico o propinicoAgua destiladaDietilaminaPropionaldehdo o butiraldehdoCiclohexenoPropionaldehdo o butiraldehdoCiclohexenoAcetonaEtanoln heptano

Volumen/gotas I101010101022102020

Una vez hecho esto, proceda a realizar las pruebas que a continuacin se indican.A) Se adicionan 10 gotas de agua destilada a los tubos 1-3, se mezcla per-fectamente y se agrega una gota del indicador universal.Recurdese que:

Si la disolucin se torna roja, hay un cido carboxlico presente. Si la disolucin se torna azul-verdosa, hay una sustancia bsica presente,muy probablemente una amina. Si la disolucin se torna amarillo-verdosa o amarillo-anaranjada, la di-solucin es neutra y puede tratarse de un alcano, un alqueno, un aldehido,una cetona o un alcohol. Si ste es el caso, proceda a la siguiente etapa.B) Se agregan 10 gotas de agua destilada y 5 gotas de disolucin 0.02M deKMnO4a los tubos 4 y 5. Se agita suavemente cada tubo por aproximadamenteun m inuto.

Si despus de este tiempo se observa la formacin de un precipitadocolor caf (M nO2), se trata de un aldehido o de un alqueno. Si no ocurre cambio de color y la mezcla permanece de color violetaoscuro, ello indica que no ocurri reaccin y que se trata de un alcano,un alcohol o una cetona.



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C) Se agregan 2.0 mi de reactivo de Tollens a los tubos 6 y 7, se agita suavementepor dos minu tos y se deja reposar por otros 5 minutos . Si se observa la formacin de una capa de precipitado, el espejo deplata, se trata de un aldehido. Si no se observa precipitado alguno, se trata de un alqueno.

D) Se agregan 2.0 mi de disolucin de 2,4-dinitrofenilhidrazina (precaucin:es txica) al tubo 8, se agita vigorosamente y se deja reposar por dos minutos.Si no se forma de inm ediato un precipitado, deber dejarse reposar hasta 15minutos. Si se observa la formacin de un slido amarillo-anaranjado, la reaccin

ha ocurrido y se trata de una cetona. Si no se observa precipitado alguno (ignore la turbidez), la reaccin noha ocurrido y se trata de un alcano o de un alcohol.Nota : a) Lo recomendable es agregar una o dos gotas del aldehido o la cetona quese va a estudiar a 2 mi de etanol al 95% y agregar esta mezcla a 3 mi de la di-solucin de 2,4-dinitrofenilhidrazina. b) Si se hace reaccionar un aldehido con la2,4-dinitrofenilhidrazina, puede producir una coloracin amarillo anaranjada yconfundirse con una cetona; sin embargo, puede distinguirse entre ambos m ediantela reaccin del permanganato de potasio.E) Se agrega a los tubos 9 y 10 una pequea pieza de sodio metlico (precaucin;el sodio metlico debe mane jarse con cuidado y alejarse del agu a). Agtesesuavemente por unos 15 segundos y obsrvese si ocurre alguna reaccin.

Si el sodio metlico se disuelve y hay burbujeo, se trata de un alcohol. Si no se observa reaccin alguna, se trata de un alcano.F) Se determina qu grupo funcional hay en las muestras MP 1 y MP2 siguiendoel esquema m ostrado antes. Para ello, se puede repetir lo hecho en las etapasA a E, teniendo cuidado de que en esta ltima etapa, al trabajar con so-dio metlico, no disuelva las sustancias en agua o disolventes prticos(con hidrgenos liberables), ya que reaccionar vigorosamente y podraincendiarse.

Para concluir sobre el grupo funcional de estas dos especies se pueden realizarotras pruebas, como la determinacin del punto de fusin, la med icin del ndicede refraccin, el olor, el color, la espectroscopia IR, UV -Visible, etctera.



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PREPARACIONESIndicador un iversalPara preparar el indicador universal se disuelven en 200 mi de etanol 50 mg defenolftalena, 100 mg de rojo de me tilo, 150 mg de amarillo de me tilo, 200 mg deazul de bromotimol y 250 m g de azul de timol. Una vez que se obtiene una disolucinde color rojo oscuro, se adiciona gota a gota (aproximadamente entre 20 y 25gotas) una disolucin 1M de NaOH h asta que la disolucin sea de un color amarillooscuro. Cuando esto haya ocurrido, se afora a 250 m i con alcohol etlico y se agitacon fuerza pa ra mezclar perfectamente. La disolucin se cubre y se guarda en unlugar fresco. Este indicador universal manifiesta un color que depende fuertementedel pH de la d isolucin en que se adicione (Tabla 2.3).

TABLA 2.3 COLOR DE LA DISOLUCIN EN QUE SE ADICIONA ELINDICADOR UNIVERSAL DEPEND IENDO DEL PH DE LADISOLUCINpH24681012

ColorRojo

AnaranjadoAmarilloVerdeAzul

Violeta

Preparac in del reactivo de TollensEl reactivo de Tollens debe prepararse antes de usarse, y no debe alm acenarse yaque se descompone con rapidez, formndose un precipitado que es un poderosoexplosivo. Si no ocu rre ninguna reaccin en fro, la disolucin deber calentarsesuavemente. Para preparar el reactivo de Tollens puede procederse de dos m aneras:

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Procedimiento por gotas

Se vierten 30 gotas de AgNO 3al 5% en un tubo de ensaye limpio y se agregan 2gotas de disolucin al 5% de NaO H. Se observar la formacin de un precipitadode color caf oscuro (Ag^). A continuacin se agregan, agitando siempre, lasgotas suficientes de NH 3al 5% para disolver el precipitado de A g ^ y para que ladisolucin se vuelva transparente (se requieren aproximadamente 20 gotas). La di-solucin incolora obtenida contiene el ion Ag(NH3)2+.Procedimiento en mililitrosEn un matraz de 50 mi se vierten 25 mi de una disolucin al 5% de AgNO 3 y seaaden gota a gota 0.5 mi de una disolucin al 10% de NaO H. Se observar la for-mac in de un precipitado color caf oscuro. A continuacin se agrega gota a gotauna disolucin de NH 3al 5%, agitando constantemente y hasta que se disuelva elxido de plata formado (de 15 a 20 mi). Para obtener un reactivo sensible esnecesario evitar un exceso de hidrxido de am onio.Nota: a) El reactivo de Tollens se desecha neutralizndolo en HN O3diluido,b) La difenilamina, las acilonas, las aminas aromticas, el p-nftol yalgunos fenoles dan positiva la prueba de Tollens. Tambin se haencontrado que las p-alcxi y p-dialquilaminocetonas reducen laplata del ion Ag(NH3)2+.Preparacin de la disolucin de hidrazinaCon fenilhidrazina o p-nitrofenilhidrazina: a 5 mi de agua se adicionan 0.5 mi defenilhidrazina y se agrega gota a gota cido actico para disolver la hidrazina.Con 2,4-dinitrofenilhidrazina: se disuelven 1.5 g de 2,4-dinitrofenilhidrazinaen 7.5 mi de cido sulfrico concentrado y se aaden, ag itando, a 10 mi de agua y35 mi de etanol al 95%. Se mezcla perfectamente y se filtra para eliminar losslidos no disueltos.Nota:La mayora de los aldehidos y las cetonas producen dinitrofenilhidrazonas,que son slidos insolubles. Al principio el slido puede ser aceitoso y, al reposar,volverse cristalino. Sin embargo, algunas cetonas producen hidrazonas que son

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aceites; por ejemplo, la metil-n-octilcetona, la di-n-amilcetona y sustanciassimilares no producen dinitrofenilhidrazonas slidas.Algunos derivados del alcohol allico pueden ser oxidados por la disolucinde 2,4-dinitrofenilhidrazina y producir aldehidos o cetonas que darn positivaesta prueba. Por ejemplo, se han obtenido las 2,4-dinitrofenilhidrazonas de losderivados carbonlicos del alcohol cinamlico, del 4-fenil-3-buten-2-ol y de lavitamina A en rendimientos que van del 10 al 25%. Lo mismo ocurre con elbenzidrol, que al transformarse en benzofenona da positiva la prueba. Tambinpuede ocurrir que un alcohol se encuentre contaminado con el aldehido o la cetonaque se genera por oxidacin con el aire, dando positiva la prueba.Las dinitrofenilhidrazonas de aldehidos o cetonas en las que el grupo carbonilo noest conjugado con otro grupo funcional, son am arillas. Si el grupo carbonilo seencuentra junto a un doble enlace carbono-carbono o junto a un anillo bencnico,

desplaza hacia el mximo de absorcin al visible (al anaranjado); esto se descu-bre fcilmente realizando un anlisis por espectroscopia de UV -Visible. Entoncespuede decirse que una dinitrofenilhidrazona amarilla no est conjugada. Esto debetomarse con precauc in ya que, por ejemplo, la 2,4-dinitrofenilhidrazina no disueltaes de color rojo-anaranjado.CUESTIONARIO

1. Investigue la estructura de cada una de las sustancias de la tabla 2.2.2. El indicador universal slo puede mostrar el carcter cido-base de unasustancia; es posible utilizarlo para distinguir un derivado de un cidocarboxlico o de am inas secundarias y terciarias?3. Un alquino se oxida con permanganato de potasio?4. Si una molcula posee tanto grupos carbonlicos (aldehidos y cetonas) comocarboxlicos, puede utilizarse una fenilhidrazina p ara identificarlos?5. Qu ventaja tendr utilizar 2,4-dinitrofenilhidrazina en lugar de fenil-hidrazina?6. Si una sustancia dio positiva la prueba de 2,4-dinitrofenilhidrazina, pero setiene duda de si se trata de un aldehido o de una cetona, de qu maneraresolvera usted la incgnita?7. Qu se obtendra si en lugar de un aldehido o una cetona, se analiza uncido carboxlico o un ster con 2,4-dinitrofenilhidrazina?Qu productosse obtienen?8. Por qu no debe utilizarse agua o disolventes prticos al trabaj ar con sodiometlico?

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BIBLIOGRAFA1. E. Boschmann y N. Wells. 1990. hemistryin Action A LaboratoryManualfor General Organic and Biological Chem istry New York, McGraw-HiU.2. J. Chem. Educ.2 5, 258 (1948).3. L. R. Shriner, R. C. Fucson y D . Y. Curtin. 1991.Identificacin sistemticade com puestos orgnicos.Mxico, Limusa, pp. 142,1 64,19 2.4. Leonard y Gelfand,J. Am. Chem. Soc, 77,3272 (1955).

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Prctica3AISLAMIENTO DE LIMONENO DENARANJASOBJETIVO

El alumno realizar la extraccin de limoneno a partir de cascaras de naranjamediante un disolvente, lo purificar por destilacin y comprobar que en suestructura existen dobles enlaces carbono-carbono.INTRODUCCIN

El limoneno (Fig. 3.1a) pertenece a una clase de compuestos q umicos conocidoscomo terpenos.Losterpenostienen como unidad bsica la delisoprenoo 2-metil-l ,3-butadieno(Fig. 3.1b). Ellimonenose encuentra en muchos aceites esenciales, por ejemploen: limones, naranjas, lim as, bergamo ta y alcaravea. Losterpenosson una familiaque se presenta en forma m uy variada en much as plantas. Por ej emplo elgeraniol,lamentona,elmenteno, lpineno, etc., son aceites esenciales que se encuentranen los geranios, la men ta y el rbol de pino respectivamente. E l limoneno posee uncarbono quiral, por lo que las formas (+) o (-) se presentan de manera natural. Sinembargo, los rboles de naranja producen slo uno de dichos enantimeros. Elalcanfores un terpeno que puede separarse de la esencia de manzanilla(Matricariacamomilla), y puede reducirse para obtener el isoborneol y el borneol que seutiliza en la esencia de lavanda. Por otro lado, el terpeno llamado canfenopuedeextraerse del romero y su forma levgira se presenta en el citronelal o en lavaleriana.

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CH2= C C H = CH2

(a) (b)Figura 3.1a) Estructura d el limoneno, b) estructura del isopreno.

MATERIAL DE VIDRIO1 matraz redond o de tres bocas y de 500 mi1 condensador1 junta en Y para destilacin1 tapn de vidrio1 adaptador curvo para destilacin1 matraz Erlermeyer de 50 mi1 embudo de adicin1 embudo de separacin

EQUIPO DE LABORATORIO3 soportes universales3 pinzas con nuez.1 restato1 manta de calentamiento1 parrilla1 cuchillo de cocina1 refractmetro de Abbe (ver Figs. C 9 y C 10 del anexo C )Nota:Si desconoce alguna pieza de vidrio o equipo de laboratorio, puede revisarel anexo B de material de vidrio y equipo de laboratorio.

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Aislamiento de limoneno de naranjas

SUSTANCIAS Y REACT IVOSLa cascara de tres naranjasAgua destiladaPentano (o ter)Sulfato de sodio anhidro, Na2SO 4Permanganato de potasio, KMnO 4

PROCEDIMIENTOCon un cuch illo de cocina se quita la cascara a tres naranjas, con todo y la pu lpablanca q ue lleva adherida, cuidando de no presionar o tocar demasiado la cascarapara evitar la prdida del aceite esencial. Con ella se prepara un picadillo o, si sepuede, un pur en un matraz redondo de tres bocas y de 500 mi. En la boca centralse ensambla un aparato de destilacin (ver la Fig. C 3 del anexo C); en la bocalateral se coloca un embudo para adicionar agua. Se utiliza un matraz Erlenmey erpara colectar el destilado.Se adiciona agua al pur y se calienta procurando que la ebullicin no sea mu yviolenta y que el nivel de lquido en el interior del matraz se mantenga constantedurante el proceso de destilacin. Debe destilarse tan rpido como sea posible,de man era que se colecten 150-200 mi de lquido turbio o aceitoso.El pur del matraz se desecha y el destilado se enfra. E l destilado se transfierea un embudo de separacin y se adicionan 5-10 mi de pentano (o bien ter), seagita vigorosamente y se deja reposar para que las capas se separen. La disolucinde pentano se coloca en un pequeo m atraz Erlermeyer y se seca con sulfato desodio anhidro. La disolucin se filtra o decanta en un recipiente previamente pesadoy el pentano se evapora con un bao de vapor. Se pesa nuev amente el matraz conel limoneno, se mide el volumen y se determina su ndice de refraccin.

ANLISISPara comproba r la presencia de los dobles enlaces del limoneno, puede realizarseuna pequea prueba con disolucin de bromo. Para ello se vierten 0,5 mi detetrahidrofixrano en un tubo de ensaye, se adicionan dos o tres gotas de la sustanciapor analizar y se mezc la hasta disolver. Se agrega gota a gota una solucin al2de bromo lquido en tetracloruro de carbono. Una prueba de la existencia de dobleso triples enlaces es positiva cuando la solucin se vuelve incolora. E l color rojo-caf del bromo desaparece cuando se adiciona a un compuesto con doble enlaceC=C, ya que se forma un compuesto hidrohalogenado que generalmente es

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transparente. Aclaramos que tal procedimiento no se puede utilizar cuando existensistemas conjugados.Otra alternativa es realizar una prueba con disolucin acuosa de KMnO 4. Ladisolucin violeta de permanganato de potasio se vuelve de color caf claro oincolora debido a que se oxidan y rompen los dobles enlaces C=C.Es posible obtener el espectro IR del limoneno y compararlo con el espectroI R - 1 8 d e l an ex o A .

CUESTIONARIO1. Cuntas unidades de isopreno intervienen para formar el limoneno?

Identifquelas.2. Existen 14 posibles ismeros para la mism a frmula, C10H16, que difierenen la posicin de los dobles enlaces; dibuje sus estructuras.3. El limoneno es una molcula polar o no polar?4. Identifique el centro quiral del limoneno.5. Durante la separacin del limoneno a partir de su disolucin acuosa, qucapa lo contiene, la superior o la inferior? Por qu?6. El punto de ebullicin del limoneno es de 177C; entonces, por qu esposible separarlo de las cascaras del ctrico por destilacin con agua?7. Investigue la estructura del canfeno y sugiera un posible mtodo para extraerel canfeno del romero.8. La vitamina A es tambin un terpeno que puede separarse con hexano de laszanahorias y de las espinacas. Cul es su estructura? Cuntas unidades deisopreno la forman?

BIBLIOGRAFA1. Clarke F. Mos t. Jr. 1988.Experimental Organic Chem istry.US A, John Wiley& Sons.2. D. L. Pavia, G. M. Lam pman y G. S. Kriz, Jr. 1982.Organic LaboratoryTechniques.2aed. New York, Saunders, p. 163.3. H. A. Strobel. 1982.Instrumentacin qumica. Iaed. Mxico, Limusa.

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Aislamiento de limoneno de naranjas

4. H. Mu rillo. 1970. Tratado elemental de qumica. Mxico, ECLALSA,p.280.5. J. R. Dyer. 1965.Applications ofAbsortion Spectroscopy of rganicCom-pounds.USA , Prentice Hall.6. D. H. W illiams y I. Flemin g. 1986.Spectroscopic Methods in Organic Che-mistry.4aed. UK, M cGraw-Hill.7. R. M. Silverstein y F. X. Webster. 1998. Spectrometric Identification ofOrganic Compounds.6aed. New York, John Wiley & Sons.8. Aldrich Chem ical. 1997. The Aldrich Library ofFT-IR Spectra. 2a ed .

Milwaukee,WI,USA.

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Prctica 4AISLAMIENTO DE CAFENA A PARTIRDEL T O EL CAFOBJETIVO

a) El alumno aislar la cafena a partir del t, usando disolucin de carbonatode sodio, neutralizacin y extraccin con diclorom etano.b) El alumno identificar los grupos funcionales existentes en la estructura dela cafena.INTRODUCCIN

La cafena es uno de los derivados ms importantes de la xantina (un alcaloide).Su concentracin en una variedad de t, incluyendo el t negro y el t verde, de-pende de las condiciones climticas y topogrficas de su desarrollo y de los m -todos de procesamiento.Se ha encontrado que su concentracin vara de un 2.0 a un 4.0% ; l t negro deChina contiene 2.6 a 3.6%, el de Brasil 2.2 a 2.9% y el turco 2.1 a 4.6% .La cafena fue aislada por primera vez por F riese [1] de las semillas de G enipaamericana (2.25%) y por Sthenhouse [2] de los granos de caf. La cafena es unestimulante del sistema nervioso central y produce efectos miocrdicos y diurticos,as como el relajamiento del pequeo msculo de los bronquios; se trata de undiurtico menos potente que la teobromina.

MATERIAL DE VIDRIO1 dedo fro (Fig. B 5e del anexo B)1 vaso de precipitado de 250 mi1 probeta graduada de 100 mi



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1 parrilla de calentamiento1 matraz aforado de 250 mi1 matraz Kitazato1 embudo Buchner1 embudo de separacin1 varilla de vidrio

EQUIPO DE LABORATORIO1 soporte universal con anillo1 pinza de tres dedos con nuez1 balanza1 parrilla1 manta de calentamiento1 restato1 esptula

SUSTANCIAScido sulfrico, H2SO4Diclorometano,CH2C12Carbonato de sodio, Na 2CO3CelitaT negro

PROCEDIMIENTOEn un vaso de precipitado de 250 mi, se colocan 10 g de hojas de t molidas en2.5 g de carbonato de sodio y 50 mi de agua. La mezcla es calentada hasta ebullicinpor 20 minutos, agregando ocasionalmente ms agua para mantener constante elvolumen de la mezcla. La disolucin caliente se filtra y neutraliza mediante laadicin de una disolucin de cido sulfrico al 10%.La disolucin neu tra es entonces filtrada en un tamiz d e celita (la cual se colocaen un embudo Buchner con papel filtro) y lavada con 10 mi de diclorometano. Elfiltrado de dos fases se lleva a un embudo de separacin. La fase orgnica esseparada y la acuosa extrada dos veces con porciones de 20 mi de diclorom etanocada una. Las tres extracciones de diclorometano se combinan y el disolvente se

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Aislamiento de cafena a partir del t o el caf

evapora. La cafena cruda se puede recristalizar en la men or cantidad de acetona oagua calientes.Si se dispone de un dedo fro es posible obtener cristales mu y puros de cafenapor sublimacin. Los cristales de la cafena tienen forma en agujas (de 0.25 gaproximadamente) y tienen un punto de fusin de 235C.

Nota:Tenga la precaucin de realizar las extracciones con diclorometano en unlugar perfectamente ventilado y lejos de cualquier flama o fuente de calentamientopues es m uy voltil.PRUEBAS

Se colocan unos cuantos cristales de cafena y 3 gotas de cido ntrico en un discopequeo de porcelana y se calienta para evaporar el liquido. Se agregan dos gotasde hidrxido de am onio. Si la mezcla se torna violeta, se ha confirmado la presen-cia de cafena.De ser posible, obtngase el espectro infrarrojo de la cafena y com prese conel espectro IR-9 del anexo A, buscando en especial las bandas sealadas en la ta-bla 4.1.Tambin puede obtenerse el espectro en la regin del ultravioleta visible, UV-Vis. La cafena, disuelta en agua, presenta una seal de mxima absorbancia en278 nm, caracterstica de las purinas y que se desplaza a mayores longitudes deonda debido a los sustituyentes presentes.TABLA4 1LAS PRINCIPALES SEALES DEL ESPECTRO IR DE LACAFENA VER ESPECTRO IR-19 EN EL ANEXOA)

Seal/crrr131342850170516601604 1548 1440

1470 13581230 1197 1020

740

GrupoC-H

N-CH 3C=OC=CCH3C-NC-H

Movimientoalargamientoalargamientoalargamientoalargamientosistema de pirimidina

flexinalargamientodeformacin

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CUESTIONARIO1. Investig ue la estructu ra de la cafena e identifique en ella los gruposfuncionales que la forman.2. Qu efecto del carbonato de sodio permite que la separacin de la cafenasea eficiente?3. Por qu se agrega la solucin de H2SO 4 a la mezcla de carbonato y tcaliente?4. A qu atribuye usted el color violeta en la prueba de murexida con cafena?

BIBLIOGRAFA1. F.W. Freise.Pharm. Zentr 704, 76 (1935).2. J. Stenhouse.Ann.24 4,89 (1954).3. Silverstein, R. M ., Webster, F., Clayton, G., Bassler y T. C. M orrill. 1998.Spectrometric Identification ofOrganic Compounds.6aed. John Wiley &Sons, New Y ork, 1998.4. J. R. Dyer. 1995.Applications ofAbsortion Spectroscopy ofOrganic Com

pounds.USA , Prentice Hall.5. D. H. Williams e I. Fleming. 1986.Spectroscopic Methods in Organic Chemistry.4aed. UK, M cGraw-Hill.6. Aldrich Chemical. 1997. The Aldrich Library ofFT IR Spectra. 2aed.Milwaukee,WI,USA.

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Prctica5EXTRACCIN Y RECRISTALIZACIN DEUN FRMACOOBJETIVOS

a) El alumno realizar la extraccin del cido acetilsaliclico (analgsico),principio activo de varias preparaciones farmacolgicas.b) El alumno realizar una purificacin del cido acetilsaliclico med ianterecristalizacin de dicho compuesto.c) El alumno comprobar que en la estructura del compuesto existe el grupofuncional cido carboxlico mediante pruebas a la gota o por espectrosco-pia IR.INTRODUCCIN

Las sustancias qum icas puras se caracterizan por ciertas constantes fsicas (puntode fusin, punto de ebullicin, densidad, rotacin ptica, ndice de refraccin,etc.) que nos permiten evaluar la pureza. La recristalizacin es uno de los m ejoresmtod os fsicos para purificar com puestos slidos a temp eratura am biente.Un compuesto slido puede recristalizarse a partir de su solucin saturada ycaliente, en un disolvente en el que a temperatura ambiente es poco o medianamentesoluble. La tcnica se basa en el hecho de que el exceso de soluto forma ncleoscristalinos que crecen al enfriarse la disolucin, dejando la mayor parte de susimpurezas en el disolvente. Como regla general, una sustancia es ms soluble enaquellos disolventes cuya estructura se le parezca m s. Para que un disolvente seconsidere adecuado para la recristalizacin, debe cum plir los siguientes requisitos:a) Que el compuesto por cristalizar sea poco soluble en l a baj as temperaturas,pero muy soluble a temperatura elevada.b) Que no reaccione con el soluto.

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Manual de prcticasdequmica orgnica

c) Que sea losuficientemente voltil paraqueresulte fcil eliminarlode loscristales filtrados.d) Que lasimpurezas sean muchomssolublesenfroque elsoluto, paraqueno lorecontaminen.

Para encontrareldisolvente adecuado paraunarecristalizacin,serecomiendaensayarla convarios disolventes. Para elloesimportante tener presentes algunasde laspropiedadesde los msutilizados,loscualessemuestranen latabla5.1.TABLA5.1ALGUNOSDE LOSDISOLVENTESMSUTILIZADO SPARA RECRISTALIZACIONES, ORDENADOS PRINCIPALMENTEPORSUS CONSTANTES DIELCTRICAS

Disolvente

FormamidaA guaDimeti lsulfxidoN,N-dimetl formamidaAcetoni t r i loNi t robencenoMetanolEtanolAcetonan-propanolsopropanolPir id inaDiclorometanoTetrahidrofuranoAceta todeeti loC loro formoterDisul furod e carbonoo-xi leno

Frmula

H C O N H ,H2OCH3)2SOCH 3C O N C H 3)2CH 3CNC 6H 5NO 2CH 30HC2H6OHCH3 )2COn-C3H7OHteo-C3H7OHC6H5NCH 2CI2C4H8OCH 3 -COO.C2H 5CHCI3 C2H 5)2OCS2o-C 6H 5 . C H 3 )2

c)193100.0189.015381.6210.964+78.156.197.882.5115.540.165.477.261.334.646.3144.4

P,fe)2.550.018.6-61.0-45.75.7.-987-116.0-95.0-127-85.8-41.8-96.7


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Extraccin y recristalizacin de un frmaco

ToluenoBencenoTetracloruro de carbon oDioxanon-hexanoter de p etrleo

C 6H 5CH 3C 6H 6CCI4C 4H 8O 2n-C 6H14C 5 H 1 2 y C 6 H 1 4

110.680.276.8101.569.035-65

-95.05,5-22.811.7-94.3


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REACTIVOSCloroformo, CHC13Diclorometano, CH2C1 2Hexano, n-C6H14ter de petrleo , C 5H12y C6H14Acetato de etilo, CH 3-COO.C 2H 5Etanol,C2H 5OHMetanol,CH3OHHidrxido de sodio, NaOHcido clorhdrico, HC1Hielo

PROCEDIMIENTOSe coloca 1 g de tabletas (que contengan cido acetilsaliclico o acetaminofn ,previamen te pulverizadas, en un matraz Erlermeyer de 50 m i. Se ad icionan 25 m ide diclorometano y se agita hasta disolver lo ms posible el slido. Se separa,filtrando por gravedad y en un papel previamente pesa do, el slido insolub le y sedeja secar, para posteriormente evaluar la composicin porcentual del frmaco.El lquido filtrado se colecta en un vaso de precipitado de 50 mi y se transfiere aun embu do de separacin; el vaso de precipitado se lava co n 5 mi de diclorometanoy ste se vierte tambin en el embudo. Se adicionan 10 mi de una solucin deNa OH 1M, se tapa el embudo y se agita varias ve ce s, liberando la presin en cadaagitacin. El embu do se deja reposar sobre un anillo para permitir que las fases seseparen. La fase acuosa se colecta en un vaso de precipitado de 100 mi y elproceso de extraccin se repite otras dos vece s. La fase orgnica, de diclorometano,se guarda en un matraz Erlenmeyer de 10 0 mi.Se adiciona a la fase acuosa una soluc in 6 M de HC1 (aproximadamente 10 mi)hasta que el pH sea men or o igua l a 2, procurando agitar constantemente durante elproceso. La m ezcla se enfra en un bao de h ielo, hasta que ya no aparezca msprecipitado. Los cristales se filtran y secan lo ms posib le en un embud o Buch nery en papel previamente pesado.El diclorometano de la fase orgnica se evapora en un bao caliente. Sobre labase de los pe sos de los slido s separados, se calcula la composici n porcentualaproximada del frmaco.Con la mitad del cido acetilsaliclico obtenido, se procede a realizar pruebasde solubilidad, en fro y en caliente, en tubos de ensaye pequeos y con las canti-dades y disolv entes se alados en la tabla 5.2.



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TABLA 5.2PRUEB S DE SOLUBILID D RECOME ND D S P R LRECRIST LIZ CIN DEL CIDO CETILS LICLICOTubo

123456

Disolventehexanoter de petrleocloroformoacetato de etiloetanolmetanol

Muestram g)252525252525

Volumenmi)1.01.01.01.01.01.0

Solubilidaden fro Solubilidaden caliente

Nota: En caso de que ninguno de los disolventes propuestos cumpla con losrequisitos arriba sealados, puede realizarse una recristalizacin por par dedisolventesutilizando una mezc la de dos de ellos. Recuerde que en este caso unode dichos disolventes debe solubilizar a la sustancia problema, en caliente, y elotro no disolverla en fro.Una vez encontrado el disolvente o la mezcla adecuada, se procede a recristalizarla mitad del cido acetilsaliclico extrado del frmaco. Si se observa que la so-lucin es colorida, puede agregarse un poco de carbn activado y filtrar en caliente

para eliminar los contaminantes que originan dicho color.Para recristalizar se disuelve el cido acetilsalcilico en la menor cantidad desolvente caliente, se evapora hasta el 7 0% del volum en original y se deja enfriar,primero hasta temperatura ambiente y despus en hielo. Una vez formados loscristales, se filtran por succin en un papel previam ente pesado y se dejan secarcompletamente. Una vez secos, se determina el punto de fusin de los cristalespuros e im puros, se compara su color y forma y si es posible se obtiene el espectroIR del cido recristalizado (comprelo con el espectro IR-20 del anexo A). Asi-mismo, con el indicador universal se comprueba que efectivamente la sustanciarecristalizada tiene carcter cido.

OPCIONALEl cido saliclico puede obtenerse a partir de la aspirina calentando a reflujo,en agua, y agregando un poco de cido actico. Posteriormente se deja enfriar y se



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filtra el slido formado. Esta sustancia se recristaliza en ter de petrleo (a 40-60C), obtenindose as cristales en forma de agujas que son cido saliclicopuro, el cual se descompone a 128-135C.

CUESTIONARIO1. Por qu una sustancia se vuelve ms soluble en un disolvente al aumentarla temperatura?2. En la tabla 5.1, los disolventes se ordenaron por el valor decreciente de suconstante dielctrica. En esa tabla, cul es el disolvente ms polar y culel menos polar?3. Investigue la estructura del cido acetilsaliclico y la del acetaminofn4. Qu es un analgsico? Qu es un excipiente?5. Cm o puede obtenerse cido acetilsaliclico a partir de cido saliclico?6. En el presente experimento, para qu se agrega la solucin de NaO H?7. Qu funcin cumple la adicin de HC1 a la fase acuosa?8. Es posible predecir, basndose slo en la estructura de una sustancia, eltipo de disolvente que puede servir para disolverla y recristalizarla? Secumple esto con el cido acetilsaliclico?

BIBLIOGRAFA1. A. I. Vogel. 1989.TextbookofPractical Orgnic Chemistry.5aed. LondonLongman Scientific & Technical.2. J. W. Zubrick. 1992.The Organic Chem lab Survival ManualNew York,John W iley and Sons.3. L.A. Kirk. 1978.Enciclopedia de tecnologa qumica. Tomo XI. 3aed.USA , John Wiley & Sons, p. 424.4. David C. Eaton. 1989.Laboratory Investigations in Organic Chemistry,USA, McGraw-Hill.5. J.A. Landgrabe. 1993.Theory and Practice in Organic Laboratory.4aed.Brooks/CaleCalif USA.



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6. R. M. Silverstein y F. X. Webster. 1998. Spectrometric Identification ofOrganic Compou nds.6aed. New York, John W iley and Sons.7. Aldrich Chemical. 1997. lite A ldrich Library ofFT IRSpectra. 2aed.Milwaukee,WI,USA.



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Prctica6CROMATOGRAFA I:EN CAPA FINAOBJETIVO

El alumno comprender el principio de la cromatografa y utilizar sus diversasposibilidades para la purificacin e identificacin de com puestos orgnicos.

INTRODUCCINLa cromatografa es la tcnica que permite separar sustancias de diferente colormed iante la distribucin desigual de stas entre dos fases, un adsorbente y un me-dio de arrastre. En qumica orgnica se utilizan tres tipos de cromatografa: cro-matografa en capa fina (ccf), cromatografa en columna (ce) y cromatografa degas-lquido (cgl). Para separaciones ms especializadas existe la cromatografade alta presin de lquidos (cap), la cromatografa de permeacin en gel (cpg) yla cromatografa de intercambio inico (cii).Todos los tipos de cromatografa dependen de la distribucin de sustanciasentre dos fases. Estas dos fases son el slido adsorbente y el eluyente, que es lafase lquida o gaseosa que atraviesa el slido. El slido adsorbe y retiene msfuertemente los compuestos ms polares que se encuentran en el lquido; debido aello, los menos polares son arrastrados por el eluyente y separados. Al ser retenidascon mayor fuerza, las sustancias ms polares permanecern m s tiempo dentro delslido y para extraerlas se necesitar un mayor volum en de lquido .La adsorcin y desorcin de una sustancia de una superficie slida es lo que sellama adsorcin cromatogrfica. Esta adsorcin es posible por la existencia deuna fase slida con un lquido estacionario y un segundo lquido que lo atraviesa.Las sustancias con diferente polaridad se separan o reparten en tre estos dos lquidosen forma desigual; esto es lo que se llama particin cromatogrfica. La adsorciny la particin cromatogrfica se encuentran en un equilibrio dinmico en el cual elsoluto se mueve lentamente a travs de un medio adsorbente en la direccin en que

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fluye el lquido. Si en el solvente existe una mezcla de compuestos, stos sesepararn debido a sus diferentes adsortividades y a las distintas velocidades conque atraviesan el medio adsorbente.

CROMATO GRAFA EN CAPA FINACon la cromatografa en capa fina se puede determinar de m anera rpida y eficienteel nmero de componentes de una mezcla, e incluso se puede establecer si dossustancias son idnticas o poseen diferente estructura. Esta tcnica es utilizableslo si los slidos analizados no son voltiles.Como su nombre lo indica, la cromatografa en capa fina requiere el uso de unapelcula delgada de adsorbente (de entre 0.10 mm y 0.25 mm m de espesor) soportadasobre vidrio o plstico.Debido a la necesidad de realizar experimentos reproducibles, las placas paracromatografa en capa fina se fabrican con un espesor fijo de adsorbente y semontan en vidrio, plstico* (polister resistente) o placa de alum inio, y son detamao estndar: 2.5 x 6.7 cm. Asim ismo, pueden cortarse piezas de este tamaoa partir de placas de 20 x 20 cm, que tambin son comerciales. En el mercadopueden conseguirse incluso placas para cromatografa con indicador fluorescen-te , la cual es recomendable para el estudio de compuestos no coloridos perofluorescentes.En la cromatografa de capa fina son comunes tres tipos de medios adsorbentes:la almina, el gel de slice y la celulosa. Cada una de estas sustancias se utilizacomo un polvo activo finamente pulverizado. Se dice que un adsorbente se haactivado cuando se le calienta para eliminar el agua que ha adsorbido. La a lminay el gel de slice se utilizan para analizar una gama muy grande de compuestosorgnicos polares y no polares. La almina es ms polar qu e el gel de slice, y porlo tanto retiene ms fuertemente a las sustancias que adsorbe. La celulosa es utilizadapara estudiar com puestos orgnicos muy polares o solubles en agua, razn por lacual es un medio ms verstil. La celulosa puede adsorber hasta un 20% en pesode agua.Si no se dispone de cualquiera de estos productos, se pueden fabricar placas depelcula delgada con portaobjetos de vidrio, como se indica en el anexo.El adsorbente ms popular en este caso es el gel de slice G o cido silcico.ste no es ms que slica hidratada (SiO2. x H 2O) con aproximadamente un 10%de yeso(CaSO4.1 /2H2O). La slica GF es slica hidratada con yeso y un indicadorfluorescente.

El adsorbente se pega fuertemente si se usa alcohol polivinlico.

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Cromatografa I: en capa fina

Para preparar la placa de cromatografa se puede utilizar uno de variosdisolventes, pero el cloroformo es el ms recom endable. La adicin de metanol alcloroformo hace que el yeso se una ms fuertemente al vidrio.Nota:Si la placa que se va a utilizar es muy vieja, se puede activar calentndola a100C por 30 minuto s.

MATERIAL DE VIDRIO1 vaso de precipitado de 100 mi1 vidrio de reloj1 pipeta Pasteur1 jarra para revelado de placas cromatogrficas (Fig. B 2h del anexo B)

EQUIPO DE LABORATORIOLmpara UV porttil

REACTIVOSAlm ina, A12O3Gel de slice, SiO 2- xH 2OMetanol, CH3OHCloroformo,CHC13ter dietlico, (CH3CH 2)2OEtanol,CH3CH2OHAzul de bromotimol/?-nitrofenolFibra de vidrioArena para cromatografa o sulfato de sodio anhidro, Na2SO4Placa para cromatografa en capa fina o 3 portaobjetos

PROCEDIMIENTOSe aplica una pequea cantidad de m ezcla problema (que puede ser una mezcla deazul de bromotimol y p-nitrofenol, mezcla de tinta china o estracto de pasto o

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betabel) cerca de la parte inferior de la pelcula adsorbente* (digamos a 10 mm ).La pelcula se coloca en un recipiente con tapa en el cual se ha vertido un m nimode disolvente (5 a 10 m m). Debe tenerse cuidado de que la zona dond e se aplic lamezcla problema no quede sumergida en el disolvente. El disolvente arrastra porascenso capilar los distintos componentes de la mezcla, los cuales ascienden porla pelcula adsorbente segn su menor polaridad.Se deja que el lquido ascienda hasta que ya no se observe desplazamientoalguno del frente de lquido. Despus de ocurrido e sto, la pelcula se deja secar yse procede a examinarla.Una vez seca la pelcula, se podrn notar zonas ms coloridas en las cuales sehan ubicado los diferentes componen tes de la mezcla. Si no es posible observarlosclaramente, puede revelarse la pelcula, colocndola unos momentos en unrecipiente que con tiene unos cristalitos de yodo, los cuales, al sublimar, realzarnaquellas zonas donde las sustancias se han estancado. Tambin puede iluminarsela placa con una lmpara UV (hay que tener cuidado de no observar la luzdirectamente) para observar aquellas sustancias que no son coloridas pero sonfluorescentes.Recurdese que mientras ms fuerte sea la interaccin entre una sustancia y elslido adsorbente, ste se mover m s lentamente en dicha sustancia. Es decir queun disolvente arrastrar ms rpidamente las sustancias no polares. Es posibleque las sustancias polares se desplacen lentamente o que no sean arrastradas porel disolvente.En condiciones definidas de trabajo, una sustancia dada puede desplazarse unadistancia relativa (ds) respecto al frente del disolvente utilizado (dj). La raznentre estas distancias se llama cociente de arrastre o grado de arrastre (Rf):

R f = d/d,El valor de R fes una propiedad fisicoqumica de cada sustancia y depende de suestructura. Para calcular R fslo debern medirse las distancias recorridas por elfrente del lquido y por los distintos componentes de la mezcla.La cromatografa en capa fina permite estimar q u tan bueno es un disolventepara utilizarse en cromatografa en columna. Un disolvente puede utilizarse com oeluyente de algn componente de una mezcla cuando provoca un Rf del orden de0.3 o mayor. La cromatografa en capa fina tamb in permite analizar el nmero decompo nentes de una fraccin salida de una cromatografa en columna, siem pre ycuando se disponga de un buen agente revelador.* La mezcla problema puede ser una mezcla de azul de bromotimol y p-nitrofenol, una mezclade tintas, o extracto de pasto o betabel.

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Cromatografa I: en capa fina

FABRICACIN DE PLACA CROMATOG RAFICAa) Lave bien con jabn y agua los portaobjetos de vidrio y squelos.b) Prepare una suspensin de 40 g de gel de slice G en 100 mi de una mezcla2:1 (en volumen) de cloroformo y metanol, y agtela por un minuto o hastaque obtenga una mezcla hom ognea.c) Coloque cara a cara dos portaobjetos y sumrjalos en la suspensin, hastaque slo 1 cm quede fuera.d) Extraiga lenta y uniformemente los portaobjetos de la mezc la, permitiendoque el disolvente se evapore lentamente para que no se formen grietas. Des-pus de que el disolvente se ha evaporado, separe los dos portaobjetos ydjelos secar unos minutos .

Frente dedisolvente

cm

(a) (b)Figura 1a Montaje de una prueba de cromatografa en pelcula delgada; b placa de

pelcula delgada co n dos muestras a diferente distancia de arrastre ds.

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CUESTIONARIO1. Exp lique lo que entiende por cromatografa y diga cuntas clase s decromatografa conoce.2. Cul es la utilidad inmediata de la cromatografa en capa fina?3. Cm o escogera el disolvente m s adecuado para utilizarlo com o eluyente?4. Qu es la adsorcin cromatogrfica? Qu diferencia exis te entre adsorciny absorcin?

BIBLIOGRAFA1. J. R. Mohring y D . C. Neckers. 1979.Labo ratory Experimen ts in Organic

Chemistry. 3aed. New York, D. Van Nostrand.2. Shellard, E J. Qua ntitative paper and Th in Layer Cromatography Aca-demic Press, New York, 1968.3. Stahl E. Thin Layer Chromatography a Laboratory Handbook 2 a ed .Spring-Verlag, New York, 1969.4. Stock R., Ric e C. B.I. Chromatographic Methods Halsted Press of JohnWiley & Sons, New York, 1959.5. Zw eig G., Whitaker, J.R.Paper C hroma tography andE lectrophoresis Vol.I and II, Academ ic Press, Ne w York, 1969.



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Prctica7CROMATOGRAFA II: EN COLUMNAOBJETIVO

El alumno entender el principio de la cromatografa y utilizar sus diversas posibilidadespara la purificacin e identificacin de com puesto s orgnico s.

INTRODUCCINLa cromatografa en capa fina y en columna son dos ejemplos de cromatografa deadsorcin. En ambos casos los slidos adsorbentes utilizados son los mismos,pero en la cromatografa en columna el tamao de los granos de adsorbente esconsiderablemente m ayor.En la cromatografa en columna se utilizan principalmente dos medios ab-sorbentes: el xido de aluminio, A12O3, y el gel de slice, SiO 2 x H2O. La almina seutiliza principalmente para separar compuestos medianamente o no polares y el gel deslice para separar com puestos orgnicos polares.La almina para cromatografa se encuentra disponible como un polvo fino ypuede ser: acida (pH = 4), neutra (pH = 7) y bsica (pH = 10). La almina activadaes aquella que se ha sometido a un tratamiento trm ico para eliminar su contenidode agua, lo cual le confiere capacidades adsorbentes muy importantes. Una alminaactivada de grado I (segn el sistema de clasificacin de Brockman) es aquellaque se ha calentado a 400-450C y hasta que ya no pierde ms agua. La almi-na que ha adsorbido un 3 % de agua se denomina de grado II, la que ha adsorbido6% es la de grado III, y las de grados IV y V son aquellas que contienen un 10% yun 15% de agua respectivamente.El grado de adsorcin de una sustancia en la almina depende sobre todo de lasfuerzas de atraccin (fuerzas de Van der Walls, interacciones dipolo-dip olo, en-laces puente de hidrgeno y coordinaciones) entre la sustancia y la superficieadsorbente.



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Las sustancias orgnicas polares, como los cidos carboxlicos, las aminas, lospolioles, etc., se adsorben tan fuertemente en la almina que para separarlos deella y extraerlos es necesario utilizar disolventes muy polares.El gel de slice por lo general se utiliza com o un soporte slido del agua, por locual los compuestos en ella separados se reparten entre el agua fuertemente unidaa la superficie de gel de slice y el disolvente eluyente. Por tanto, la eficiencia dela separacin depende de la solubilidad relativa de los compu estos entre el aguay el lquido eluyente. El gel de slice comercial contiene por lo general de 10 a20%de agua adsorbida y se utiliza sin necesidad de activarlo por calen tamiento.

ELUYENTESEn cromatografa, los lquidos utilizados para separar los compuestos adsorbidosen la columna de cromatografa deben ser progresivamente ms polares. Loscompuestos polares son fuertemente adsorbidos por la superficie del xido metlico,y para separarlos (eluirlos) y extraerlos de la columna es necesario utilizardisolventes ms po lares. Por el contrario, los compuestos no polares se unen conmenos fuerza al slido adsorbente y son separados ms fcilmente por disolventesno polares.La velocidad con la cual una sustancia es separada puede controlarse cam biandola polaridad del disolvente o el grado de actividad del slido adsorbente. Porejemplo, si una sustancia es eluida con rapidez pero su separacin respecto deposibles contaminantes es poco eficiente, se recomienda utilizar un adsorbentems fuerte o bien utilizar un disolvente menos polar. Por el contrario, si lapurificacin es eficiente pero muy lenta, se recom ienda cam biar el adsorbente poruno menos activo.La siguiente serie es el orden recomendado de lquidos eluyentes por probar, yva del menos al ms poderoso:

Alcanos (ter de petrleo, hexano, ciclohexano)


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Cromatografa II: en columna

Por otro lado, es recomendable utilizar de 20 a 30 veces ms de slido adsorbenteque de mezcla problema, aunque puede ser una cantidad mayor si la separacin espoco eficiente.Por ejemplo: si se desea separar 10 gramos de muestra problem a en una bure-ta de 3.4 cm , lo recomendable son 250 g de almina (la almina tiene una densidadde aproximadam ente 1 g/cm3) y la columna tendr una altura de aproximadam en-te 27 cm.La altura de la columna puede calcularse con facilidad (el volumen de un cilin-dro = 7ir2h), o en su caso el dimetro ms adecuado.Por ejemplo, si se van a utilizar 20 g de almina y el tubo de vidrio tiene undimetro de 1.5 cm, la columna tendr una altura de 11 cm.El gel de slice tiene una densidad de 0.3 g/cm3, mucho m enor que la almina,es por ello que al trabajar con esta sustancia es necesario utilizar columnas msanchas.Por lo general, para construir una columna de cromatografa se utilizan pieza sde vidrio que en su parte inferior poseen una llave para controlar la salida dellquido eluyente.Al construir una columna de cromatografa se debe tener cuidado ya que laexistencia de imperfecciones, burbujas de aire atrapadas o fisuras provocar unaseparacin deficiente de las muestras.

MATERIAL DE VIDRIO1 bureta de 25 mi o una colum na de vidrio con llave3 matraces Erlenmeyer de 125 mi1 vaso de precipitado de 100 mi1 vaso de precipitado de 50 mi1 em budo de cuello largo1 pipeta graduada de 5 mi1 propipeta

EQUIPO DE LABORATORIO1 soporte universal1 pinza para bureta (Fig. B 4c del anexo B)

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REACTIVOSAlmina, A12O3Gel de slice, S iO 2xH 2OPlaca para cromatografa en capa finaFibra de vidrioArena para cromatografaHexano, C6H14Metanol,CH3OHCloroformo,CHC13ter dietlico, (CH3CH 2)2OEtanol, CH3CH 2OHDiclorometano,CH2C12Tolueno, C6H5CH 3Acetona, CH3COCH3Acetato de etilo, CH 3COOCH2CH3Azul de bromotim ol/7-nitrofenol

PROCEDIMIENTOA) Montaje de la columna (Fig. 7.1)1. Se coloca y fija la columna de vidrio en posicin vertical, med iante laspinzas para ello creadas, cuidando de no apretar en exceso.2. Se llena la columna con lquido eluyente que se planee usar, o bien con el demenor polaridad, hasta aproximadamente la m itad.3. Se coloca un retn en la parte inferior interna de la columna, utilizando untrozo de fibra de vidrio. Debe tenerse cuidado de que no queden burbujasde aire atrapadas.4. A continuacin, se cubre con una capa de entre 5 y 10 mm de arena blanca(aunque puede utilizarse sulfato de sodio anhidro).5. Se agrega lentamen te el slido adsorbente por la parte superior de la columna,cuidando que caiga de manera uniforme en el fondo de sta. Este paso selleva a cabo lentamente para que la columna formada sea firme pero noapretada y permita el paso del disolvente.6. Unos pequeos golpes a los lados de la columna permiten obtener una columnauniforme, horizontal y sin burbujas atrapadas. Si se observan canales omuchas burbujas atrapadas, es mejor extraer el disolvente y rehacer lacolumna.



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Cromatografa II: en columna

7. Una vez agregado todo el adsorbente, se adiciona una capa de 5 mm dearena blanca para proteger la capa de adsorbente.8. Se elimina el lquido eluyente en exceso, cuidando que su nivel nunca seainferior a la capa superior de arena.Nota: a) Si se va a utilizar un disolvente ms polar que el tetracloruro de car-bono, se recomienda mezclar el slido adsorbente en dicho disolventey despus adicio-narlo a la columna, para evitar la presencia de bur-bujas de aire atrapadas y que el lquido se evapore, seque la colum nay la arruine.

b) Si se construye una columna de gel de slice, sta debe adicionarse ala columna lo ms lentamente que se pueda ya que contiene m uchoms aire que la almina.

tt Fibra de vidriooalgodn

Figura 7.1 Montaje de una columna de cromatografa

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B)ElusinPrepare una disolucin de la mezcla problema , lo ms concentrada posible (en noms de 5 mi del lquido eluyente). Antes de adicionar la disolucin problema, po rla parte superior de la columna, cercirese de que el nivel de lquido no se encuentremuy por arriba de la capa de arena, pues un exceso de disolvente provocar unamezc la y una separacin deficiente de sus componentes.Si la muestra problema no se disuelve en el disolvente de la columna, puedeagregarse una pequea cantidad de un disolvente m s polar para disolverla.A continuacin se abre la llave de la columna para perm itir la salida del eluyentehasta que su nivel superior quede al ras de la capa de arena. Para iniciar la se-paracin se agrega ms disolvente y se abre nuevam ente la llave de flujo, evitandosiempre que la columna se seque.

Si el disolvente utilizado no favorece la separacin, se agrega otro de mayorpolaridad. La separacin se considera eficiente cuando el flujo de disolventeprovoca la formacin de bandas fcilmente distinguibles y separadas en el tramode columna.Recolecte cada banda de color que sale de la columna en un matraz bienetiquetado para su posterior m anipulacin.Si un primer disolvente no arrastra fraccin alguna, se pueden agregar mezclasde concentracin creciente de otro disolvente, de distinta polaridad (disueltas enel prime ro), para evitar que el calentamiento provocado po r una mezcla abruptade disolventes con polaridades muy diferentes fracture la colum na.El tiempo ptimo de salida del eluyente es de aproximadam ente 2 ml/7 min, yaque un flujo ms grande no permite que el equilibrio de a

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(química orgânica) - manual quimica organica.pdf