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1 Universidad Complutense de Madrid Departamento de Química Orgánica I Facultad de Ciencias Químicas Ciudad Universitaria s/n, 28040 Madrid PRÁCTICAS DE QUÍMICA ORGÁNICA I (Curso 2014-2015) CURSO 2º GRADO EN QUÍMICA

410 2014-quimica10-07 Guion Practicas Quimica Organica Segundo Grado 2014 15

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    Universidad Complutense de Madrid Departamento de Qumica Orgnica I Facultad de Ciencias Qumicas

    Ciudad Universitaria s/n, 28040 Madrid

    PRCTICAS DE QUMICA ORGNICA I

    (Curso 2014-2015)

    CURSO 2 GRADO EN QUMICA

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    NOTA PREVIA

    Los alumnos han realizado ya las prcticas de OPERACIONES BSICAS DE LABORATORIO (O.B.L.) (Curso 1) y, por tanto, conocen las siguientes tcnicas:

    Destilacin sencilla, fraccionada y a vaco. Cristalizacin y sublimacin. Extraccin sencilla y mltiple. Extraccin cido-base. Secado y desecantes. Tcnicas cromatogrficas en capa fina y en columna. Calefaccin con reflujo de disolvente.

    El alumno dispone de diferentes videos editados por el Departamento de Qumica Orgnica para la revisin personal de las diferentes tcnicas. Estos videos estn disponibles en el campus virtual de la UCM (ver el apartado de Seminarios de Trabajo), y en la pgina Web del Departamento de Qumica Orgnica. Asimismo, es conveniente que el alumno repase los guiones de las prcticas de Operaciones Bsicas de Laboratorio que tratan de dichas tcnicas (prcticas 9, 10, 11 y 12).

    A) OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA. Aplicar las distintas tcnicas utilizadas en el Laboratorio de Qumica Orgnica a problemas

    concretos. En su caso, deber elegir entre dos o tres opciones. Interpretar los protocolos para el desarrollo de una reaccin y el aislamiento, purificacin y

    caracterizacin del producto, teniendo en cuenta los siguientes aspectos: Clculos estequiomtricos. Rendimiento terico. Propiedades de los componentes de la mezcla de reaccin.

    Evaluacin de los resultados obtenidos.

    B) PLAN DE TRABAJO. MTODOS Y EVALUACIN. Las prcticas se desarrollan en dos semestres: 5 sesiones el primer semestre y 5 sesiones el

    segundo semestre (incluye examen terico) a lo largo de 10 das (de 10:00 a 13:30 o de 15:00 a 18:30 h; este horario es susceptible de cambio atendiendo al correspondiente a las clases tericas de cada grupo particular) y se llevan a cabo simultneamente turnos de maana y turnos de tarde.

    Los alumnos debern llevar completo el Manual de Prcticas (depositado en Reprografa, en la pgina web del Departamento y en el Campus Virtual) que incluye las normas bsicas de funcionamiento y seguridad, los guiones de cada una de las prcticas e instrucciones para la elaboracin del cuaderno de laboratorio.

    El Profesor debe resaltar el objetivo de la prctica y responder a las preguntas que el alumno debe hacerse para interpretar el guin. El alumno tiene que saber en todo momento qu tiene entre manos y la finalidad de cada operacin.

    El alumno elaborar un cuaderno de laboratorio de acuerdo con las indicaciones que se recogen en el apartado denominado Cuaderno de Laboratorio, que se entregar el da del examen.

    Al finalizar la prctica el alumno mostrar al Profesor los productos obtenidos, debidamente caracterizados.

    Una vez finalizado el laboratorio se realizar un examen terico de 1 hora de duracin. La calificacin se realizar teniendo en cuenta el examen terico, los resultados obtenidos, su

    progreso o evolucin y el cuaderno de laboratorio.

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    C) PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

    Prcticas del primer semestre

    1. Separacin y purificacin de los componentes de una mezcla (2 sesiones)

    Tcnicas de aislamiento de compuestos orgnicos: aminas, cidos, fenoles y compuestos neutros.

    Purificacin de compuestos orgnicos mediante tcnicas de destilacin, recristalizacin y sublimacin.

    Caracterizacin de los compuestos obtenidos: punto de fusin/punto de ebullicin.

    2. Sntesis de dos medicamentos (2 sesiones) cido acetilsaliclico. Sntesis, purificacin mediante recristalizacin y caracterizacin (punto de

    fusin). Clculo del rendimiento de la reaccin. Paracetamol. Sntesis, purificacin mediante recristalizacin y caracterizacin (punto de fusin).

    Clculo del rendimiento de la reaccin. Anlisis de analgsicos comerciales por cromatografa en capa fina.

    3. Sntesis de cloruro de terc-butilo (1 sesin)

    Reaccin de sustitucin del grupo hidroxilo del terc-butanol por cloruro. Aislamiento mediante extraccin y purificacin y caracterizacin por destilacin (punto de ebullicin). Clculo del rendimiento de la reaccin.

    Prcticas del segundo semestre

    4. Nitracin del clorobenceno (3 sesiones)

    Sntesis, aislamiento y purificacin de los ismeros orto/para por cromatografa en columna de gel de slice. Clculo del rendimiento de la reaccin.

    5. Sntesis de alcanfor e isoborneol (2 sesiones)

    Oxidacin del borneol a alcanfor. Purificacin mediante sublimacin y caracterizacin (punto de fusin). Clculo del rendimiento de la reaccin.

    Reduccin del alcanfor a isoborneol. Purificacin mediante sublimacin y caracterizacin (punto de fusin). Clculo del rendimiento de la reaccin.

    D) RECURSOS DEL LABORATORIO DE QUMICA ORGNICA

    El sector de laboratorio correspondiente a un grupo/profesor es autnomo en cuanto a infraestructura bsica y especfica; consta generalmente de uno o dos espacios separados, denominados U

    Cada alumno recibir una taquilla ubicada en una U determinada, con dotacin suficiente para que no utilice el material o los servicios instalados en otras Ues o taquillas, y ser responsable del material que contiene.

    Cada dos Ues disponen de un armario en el pasillo que contiene el material comn (material de U). Este material sirve doblemente al turno de maana y al de tarde y puede ser compartido por ms de un grupo, por lo que debe guardarse siempre en condiciones de ser utilizado. Existen tambin armarios generales que contienen material general comn de todo el laboratorio.

    La dotacin de las taquillas individuales y armarios se encuentra en las hojas situadas en el interior/exterior de los mismos.

    Cada grupo dispone de un juego completo de disoluciones preparadas, reactivos y disolventes necesarios en cada prctica (los envases estarn etiquetados con el cdigo de color correspondiente a cada sector) que se sitan en los estantes de una U. El cido clorhdrico

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    concentrado, el cido actico glacial, el anhdrido actico o cualquier otro reactivo lacrimgeno o txico debern abrirse y cerrarse en la vitrina ms prxima. Al finalizar cada sesin, todas las botellas y botes debern quedar situados en el lugar original para que el tcnico de laboratorio pueda reponer su contenido o trasladarlos a su lugar de almacenamiento. Si en el momento de dar comienzo una sesin prctica, se observa descolocacin o carencia de alguno de los disolventes o reactivos necesarios para la prctica se dar cuenta de la incidencia al Profesor.

    En todas las Ues existe un rotavapor, un granatario, 1 bomba de membrana y 2 microbombas. En los puntos de vaco se debe filtrar y destilar pero NO SECAR. Con objeto de preservar las bombas de membrana y las microbombas, se ha intercalado una trampa de lquidos/gases en cada puesto de trabajo. Las trampas deben quedar limpias al trmino de la sesin.

    En el laboratorio existen una estufa, 6 bloques para determinar puntos de fusin y 4 lmparas UV. Tres de ellas (254 nm) estn sobre las poyatas, en un receptculo negro, y una porttil (254/366 nm) que se guarda en el armario de material general.

    El botiqun permanecer abierto durante toda la sesin de prcticas y ser manejado exclusivamente por los profesores.

    En la entrega y recogida de taquillas todo el material individual debe estar limpio y completo. NO SE ACEPTAR MATERIAL SUCIO O ROTO.

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    MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

    Gafas de seguridad.

    Es obligatorio el uso de gafas de seguridad siempre que se encuentre en el recinto del laboratorio, aunque no se realice ningn experimento en ese momento.

    No es aconsejable utilizar lentes de contacto ya que, en caso de accidente, pueden introducirse partculas de reactivos o disolventes entre la lente y el ojo daando a ste.

    En caso de que algn reactivo penetre en los ojos, se acudir rpidamente al lavaojos ms cercano, se aclarar con agua abundante durante aproximadamente 5 minutos y se avisar al Profesor responsable.

    Servicios de emergencia.

    Es obligatorio conocer la localizacin y disponibilidad de todos los servicios: botiqun, lavaojos, duchas, mantas ignfugas y extintores.

    Extintores

    Es necesario conocer su funcionamiento antes de comenzar a trabajar en el laboratorio. El procedimiento de manejo de extintores es el referido en el Plan de Autoproteccin elaborado por la UCM/Facultad de Ciencias Qumicas (Abril, 2001) y consta de tres etapas:

    Operaciones previas a la extincin. Elegir el extintor adecuado al tipo de fuego previsible:

    Tipo de fuego CO2 Polvo Slidos NO S Lquidos NO S Gases NO S

    Elctrico S S

    Extraer el extintor de su soporte o emplazamiento. Desplazarse hasta el lugar del conato de incendio. Situarse en la proximidad del foco de incendio, asegurndose de que desde ese

    punto existe un camino de repliegue ante una eventualidad. Si hay alguna corriente de aire en la zona del incendio colocarse de espaldas al sentido de la corriente.

    La duracin de un extintor es muy corta por lo que no se debe utilizar hasta estar junto al fuego.

    Operaciones durante la extincin. No invertir el extintor. Retirar la anilla de seguridad. Sujetar la manguera con una mano y accionar la vlvula de disparo con la otra. Dirigir el chorro de agente extintor hacia la base de las llamas, procurando mantener

    el extintor lo ms vertical posible (no es necesario mantenerlo en vilo; puede accionarse desde el suelo).

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    Efectuar un movimiento de barrido en zig-zag de fuera hacia dentro. En el caso de fuego de combustibles sueltos o lquidos inflamables, evitar que el chorro por el efecto de soplo y choque extienda la superficie en ignicin y/o provoque proyecciones de partculas inflamadas.

    Evitar que el chorro de agente extintor toque a las personas. En caso de extintores de polvo, evitar que ste caiga sobre el rea incendiada en

    forma de llovizna.

    Operaciones posteriores a la extincin. Remover con cualquier elemento (un palo, una barra, etc.) los restos y comprobar

    que el fuego se ha sofocado. Ventilar el local. Enviar a su recarga o notificar a mantenimiento qu extintor se ha utilizado. Efectuada la recarga, volver a colocar en su emplazamiento, listo para una nueva

    eventualidad.

    Incendios.

    En un laboratorio de Qumica Orgnica se trabaja frecuentemente con disolventes inflamables (ter de petrleo, etanol, acetona, etc.), y siempre existe el riesgo de incendios. Por ello est terminantemente prohibido fumar en el laboratorio, as como encender cualquier llama.

    Actualmente, todas las fuentes de calefaccin disponibles en los laboratorios son elctricas pero pueden provocarse incendios por deflagracin o explosin de vapores.

    Los lquidos inflamables no se calentarn nunca al fuego directo, ni en un vaso abierto.

    Antes de desmontar los aparatos en que se hayan utilizado disolventes, se esperar a que stos hayan alcanzado la temperatura ambiente.

    Los aparatos en que se calientan sustancias, con o sin desprendimiento gaseoso, no deben estar completamente cerrados.

    Reactivos.

    Todos los reactivos deben ser manejados con cuidado. Se debe evitar el contacto con la piel. En caso de que ste se produzca, se debe aclarar la parte afectada con agua abundante, y nunca se deben utilizar disolventes orgnicos ya que pueden aumentar la absorcin del reactivo en la piel.

    Tambin debe evitarse al mximo la inhalacin de vapores de compuestos orgnicos, particularmente de disolventes aromticos o clorados. Se debe utilizar la vitrina siempre que el profesor lo indique. Durante su utilizacin hay que cerciorarse de su buen funcionamiento y de que permanece cerrada el mayor tiempo posible.

    No se debe pipetear jams con la boca ningn compuesto qumico ni disolucin; para ello se usan los aspirapipetas.

    No se deben dejar nunca abiertas las botellas o recipientes con reactivos o disolventes.

    Est terminantemente prohibido comer o beber en el laboratorio.

    Vertidos.

    Los cidos y bases fuertes y los compuestos txicos no se vertern en los desages, sino en los contenedores adecuados.

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    Los disolventes orgnicos no se vertern nunca por los desages, sino que se intentarn recuperar siempre que sea posible para su reutilizacin. En caso contrario, se almacenarn en unos bidones de plstico disponibles en el laboratorio. Se diferenciar entre disolventes halogenados y no halogenados, y se dispondrn recipientes especiales para la recogida de acetona.

    No se deben arrojar al fregadero residuos slidos (tapones, trozos de plato poroso) que puedan obturar el desage, sino a la papelera.

    Los trozos de vidrio se depositarn en el contenedor adecuado para ello.

    Visitas.- Queda prohibida la entrada en el laboratorio a toda persona ajena al mismo.

    La indumentaria de los alumnos, profesores y personal tcnico en los laboratorios debe ser la adecuada y contener los elementos de proteccin individual (EPI) adecuados: cabellos recogidos, gafas de seguridad, bata de laboratorio, guantes, calzado cmodo, etc.

    Cualquier incidencia que se produzca en el laboratorio, que afecte a la seguridad en el trabajo, deber comunicarse inmediatamente al Profesor que est al cargo del grupo, el cual, a su vez, informar al Coordinador de las Prcticas

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    NORMAS GENERALES

    Material que el alumno debe llevar al acudir al laboratorio:

    Bata de laboratorio Esptula de laboratorio Gafas de seguridad Bolgrafo Cuaderno de laboratorio (DIN A4) Rotulador para vidrio Guin de Prcticas completo Pinzas de madera Tijeras y un pao de algodn 1 Fotografa tamao carnet

    Con objeto de evitar roturas y deterioros en las instalaciones y equipos, el Profesor explicar brevemente su uso el primer da de prcticas. El incumplimiento de las normas por el alumno se penalizar con la expulsin del laboratorio aplicndosele el rgimen de ausencias injustificadas que pueden dar lugar al suspenso en la asignatura. Igualmente se resolver en el caso de incumplimiento de las normas de seguridad e higiene (vertidos en desages, accidentes previsibles, etc.), as como la carencia de bata, gafas de seguridad, cuaderno de laboratorio o guin completo de prcticas.

    Preparacin de la Prctica. Antes de acudir al laboratorio para comenzar una sesin de prcticas es preciso haber

    preparado la prctica que se vaya a realizar ese da. Ello incluye haber ledo el guin, comprendido el fundamento terico de la misma y realizado los clculos previos para saber las cantidades exactas de los reactivos que se van a necesitar para preparar una disolucin.

    Puntualidad. El tiempo de permanencia en el laboratorio es limitado y hay que aprovecharlo. Al comienzo de

    cada prctica se dan a los alumnos una serie de explicaciones y detalles concretos sobre la prctica a realizar. Es imprescindible asistir a dichas explicaciones para poder trabajar de forma adecuada. El retraso injustificado o repetidamente justificado puede dar lugar al suspenso en la asignatura.

    Con objeto de evitar roturas y deterioros en las instalaciones y equipos, el Profesor explicar brevemente su uso el primer da de prcticas. El incumplimiento de las normas por el alumno se penalizar con la expulsin del laboratorio. Igualmente se resolver en el caso de incumplimiento de las normas de seguridad e higiene (vertidos en desages, accidentes previsibles, etc.), as como la carencia de bata, gafas de seguridad, cuaderno de laboratorio o guin completo de prcticas.

    Limpieza. El material de la taquilla debe estar siempre limpio. Es preferible guardarlo limpio al terminar

    una sesin de prcticas, ya que de esta forma se encontrar listo para su utilizacin en la siguiente sesin.

    Cualquier slido o lquido que se derrame, tanto por la mesa como por el suelo, deber ser limpiado inmediatamente. En caso de duda sobre el mejor mtodo a seguir en cada caso, consulte al Profesor.

    Al terminar la sesin de prcticas el material debe quedar limpio y ordenado, tanto el particular como el de uso general. Los reactivos quedarn ordenados (no cambiados de mesa ni abandonados junto a las balanzas).

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    Metodologa de Trabajo. 1. Durante el desarrollo de las prcticas, hay veces en las que es necesario esperar un determinado

    tiempo antes de pasar al punto siguiente. Sin dejar nunca desatendido el experimento, se puede aprovechar el tiempo para preparar elementos o material que se van a necesitar despus (filtros de pliegues, disoluciones, etc.), para limpiar material, para realizar clculos, para preguntar dudas al Profesor, etc..

    2. Etiquetar adecuadamente los contenidos de los recipientes. Muchos compuestos orgnicos pueden tener la misma apariencia y puede resultar peligroso confundirlos.

    3. No se deben introducir pipetas en las botellas o frascos generales de reactivos, para evitar el riesgo de contaminacin accidental. Se pone en un recipiente (vaso de precipitados) la cantidad aproximada de reactivo que se vaya a necesitar, y se introduce en l la pipeta. De igual forma, los reactivos sobrantes nunca se devolvern a sus recipientes originales. Por lo tanto, para no desperdiciarlos, es necesario calcular bien las cantidades y pasar los reactivos sobrantes a otro/a compaero/a que pueda necesitarlos.

    4. El vidrio caliente tiene la misma apariencia que el fro. Hay que esperar a que se enfre antes de desmontar un aparato que se ha estado calentando.

    5. Los profesores se encargarn de cortar los cromatofolios que necesiten sus alumnos y suministrar los capilares de CCF necesarios (nunca se deben utilizar capilares de punto de fusin para este fin). Los viales, tapones y tubos de RMN son material retornable una vez limpios.

    6. Es necesario tener mucho cuidado de que no entre nada en contacto (gomas de refrigerante, cordn del enchufe, la propia mano) con una placa de calefaccin en funcionamiento o recin apagada.

    7. Cuando se est realizando una extraccin es conveniente guardar siempre las dos fases, hasta estar seguro de que alguna de ellas no interesa.

    8. Las cuestiones relativas a cada prctica se entregarn al Profesor al trmino de cada prctica y se las devolver su Profesor una vez que estn revisadas y calificadas.

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    EL CUADERNO DE LABORATORIO

    Durante la realizacin de cualquier trabajo en un laboratorio, es fundamental la utilizacin de un cuaderno de laboratorio (al igual que otros materiales de laboratorio). No se debe confiar nunca en la memoria para la retencin de un dato u observacin, ni emplear hojas sueltas para hacer anotaciones.

    Antes de entrar en el laboratorio se debe realizar una cierta preparacin de la prctica, que redundar en un ahorro posterior de tiempo. Las reglas generales de esta preparacin previa son:

    1. Leer cuidadosamente en el Guin de Prcticas el experimento que se va a realizar, identificando todo el material y reactivos necesarios (consulte el material disponible en el Campus Virtual con el fin de familiarizarse con el material y el procedimiento experimental).

    2. Buscar las propiedades fsicas (p.f., p. eb., densidades de lquidos, etc), as como Riesgos especficos y consejos de prudencia (frases R y S) de los reactivos que se van a emplear (p.ej en el catlogo de Sigma-Aldrich, Fluka, Acros u otros proveedores, disponibles tambin on-line).

    3. Calcular los pesos moleculares de los reactivos, anotarlos en el cuaderno bajo la reaccin qumica prevista, y calcular las cantidades concretas que se van a utilizar.

    El cuaderno de laboratorio es el registro permanente de todo lo que se realiza en el laboratorio durante el periodo de prcticas. Debe contener los detalles y documentacin necesarios para que el mismo experimento pueda repetirse posteriormente por otra persona. Por tanto, deben seguirse las siguientes indicaciones:

    1. Debe tratarse de un cuaderno autntico, no una serie de hojas sueltas que despus se grapan o sujetan.

    2. Escribir, a mano, en tinta, no en lpiz. Hacer correcciones si es necesario, para que el cuaderno resulte legible.

    3. En cada prctica se comienza con el ttulo, objetivo, ecuaciones qumicas necesarias, datos sobre los reactivos (toxicidad, precauciones, etc) y una breve descripcin del experimento.

    4. Si se utiliza un aparato, se debe incluir un esquema del mismo.

    5. Seguidamente se anotan las cantidades usadas en el experimento y las incidencias que se observen en el transcurso del mismo. En todos los casos en que se sintetiza un compuesto el procedimiento consta de tres fases bien definidas:

    I. Descripcin de la reaccin: orden de adicin de los reactivos, cantidades [g mL, (moles)], condiciones de reaccin (temperatura, tiempo, etc.).

    II. Aislamiento del producto de reaccin (crudo o bruto de reaccin): procedimiento para separar el producto del disolvente utilizado en la reaccin, de las sales u otros productos inorgnicos que se hayan podido formar o de algunos de los reactivos utilizados que no se hubieran consumido totalmente y fueran solubles en agua o en disoluciones acuosas de diferente pH.

    III. Purificacin y caracterizacin del producto: separacin del producto de las impurezas procedentes de la mezcla de reaccin que lo acompaan despus de su aislamiento (generalmente, reactivos en exceso insolubles en agua o en disoluciones acuosas de diferente pH y subproductos de reaccin).

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    6. En todos los casos en que se sintetiza un compuesto, debe calcularse el rendimiento obtenido. Para ello, en primer lugar hay que calcular cul es el reactivo limitante en nuestro caso, seguidamente se calcula el rendimiento terico de la reaccin, y, por ltimo, el rendimiento real en cada caso. Si se trata de una sntesis por pasos, se calcula el rendimiento de cada uno de los pasos de la forma sealada anteriormente. El rendimiento global del proceso es el producto de los rendimientos de cada uno de los pasos.

    7. Todos los compuestos sintetizados deben ser caracterizados mediante la tcnica apropiada.

    8. Se pueden incluir placas de cromatografa que no hayan sido introducidas en reveladores qumicos, aunque es preferible un dibujo a escala de la misma.

    9. Por ltimo, se anotan los resultados obtenidos y las conclusiones a que se llegan con los mismos. Se incluirn, de forma clara y concisa, las explicaciones que se consideren oportunas para justificar los errores o datos incorrectos, o que no se ajusten a lo esperado en un principio.

    10. En todos los casos, los datos deben ir acompaados de sus unidades y con el nmero de dgitos adecuado a la precisin con que se ha realizado la medida

  • Prcticas de Qumica Orgnica

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    P1 SEPARACIN Y PURIFICACIN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

    (Duracin: 2 sesiones)

    1. Introduccin. 1.1. Extraccin cido-Base

    La extraccin lquido-lquido es la tcnica ms empleada para separar un producto orgnico de una mezcla de reaccin o para aislarlo de sus fuentes naturales. Puede definirse como la separacin de un componente de una mezcla de reaccin por medio de un disolvente orgnico en contacto con una fase acuosa. Los distintos solutos presentes en dicha mezcla se distribuyen entre las fases acuosa y orgnica de acuerdo con sus solubilidades relativas. Conviene recordar que, para un mismo volumen de disolvente orgnico, es ms efectivo realizar varias extracciones (con porciones del disolvente), que una sola con todo el volumen.

    La extraccin cido-base es la tcnica ms eficaz para separar compuestos orgnicos con propiedades cidas o bsicas, y est basada en el empleo de disoluciones cidas o alcalinas capaces de convertir selectivamente determinadas sustancias en sales solubles en agua e insolubles en disolventes orgnicos. As, una disolucin de hidrxido sdico al 5-10% convierte, por ejemplo, los cidos carboxlicos (R-COOH) en sus sales sdicas (R-COO- Na+). Los fenoles (ArOH) experimentan una transformacin semejante con el mismo reactivo. Por esta causa, puede utilizarse una solucin de hidrxido sdico para extraer o separar un cido carboxlico o un fenol, en solucin de un disolvente orgnico, de otros compuestos bsicos o neutros. Las sales sdicas de los cidos carboxlicos y de los fenoles son fcilmente convertibles en los compuestos de partida por simple tratamiento de la fase acuosa bsica con un cido.

    Las disoluciones acuosas de bicarbonato sdico convierten tambin los cidos carboxlicos en sus respectivas sales sdicas, pero no son lo suficientemente bsicas para formar sales con los compuestos fenlicos. Esto permite la separacin de cidos carboxlicos y fenoles: el cido carboxlico se extrae en primer lugar de la solucin en el disolvente orgnico utilizando una solucin de bicarbonato sdico y, posteriormente, el fenol con solucin de hidrxido sdico.

    Asimismo, el cido clorhdrico diluido se emplea para la extraccin de sustancias bsicas de sus mezclas con otras neutras o cidas, ya que transforma los compuestos bsicos, por ejemplo NH3 o una amina orgnica, en los correspondientes hidrocloruros solubles en agua. El compuesto de partida se recupera por simple tratamiento con una base.

    En una extraccin cido-base, los compuestos neutros (hidrocarburos, derivados halogenados, alcoholes, compuestos carbonlicos) permanecen en la fase orgnica y se aslan de la misma al final del proceso.

    1.2. Agentes Desecantes.

    Cuando se lleva a cabo una extraccin la fase orgnica arrastra cierta cantidad de agua por lo que, antes de realizar una posterior purificacin de los productos, hay que secarla. Para ello se usan sustancias qumicas que reaccionan de alguna forma con el agua o absorben sta, eliminndola, y que se denominan agentes desecantes.

    Caractersticas. Un buen desecante debe reunir determinadas condiciones:

    No reaccionar (o ser compatible) con la sustancia cuya disolucin se va a secar. Poseer una gran eficacia, es decir, eliminar el agua completamente. Tener una gran capacidad de secado, lo que implica ser capaz de eliminar una gran

    cantidad de agua por unidad de peso de desecante. Secar rpidamente.

  • Prcticas de Qumica Orgnica

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    Ser fcilmente separable de la disolucin o lquido objeto del secado.

    Tipos de desecantes.

    a) Reversibles: Forman hidratos por reaccin reversible; por ello, si se calientan desprenden el agua retenida. Es imprescindible eliminar estos desecantes antes de destilar.

    MgSO4 Universal

    CaCI2 Hidrocarburos, derivados halogenados, teres. No debe utilizarse para cidos, alcoholes, fenoles, aminas, cetonas, steres

    Na2SO4 Universal NaOH, KOH Aminas

    K2CO3 Cetonas, steres, alcoholes, aminas

    b) lrreversibles: Reaccionan con el agua de forma irreversible. Secan mejor a altas temperaturas.

    Na teres, alcanos, hidrocarburos aromticos CaH2 teres, aminas terciarias P2O5 Hidrocarburos, derivados halogenados, teres, nitrilos CaO Alcoholes de bajo peso molecular

    Otros desecantes. Agentes adsorbentes que actan por adsorcin de agua en su superficie. Son la gel de slice y los 'tamices moleculares' (zeolitas de tamao de poro variable).

    1.3. Utilizacin del embudo de decantacin.

    El tapn y la llave (que se lubrica con grasa, slo si es de vidrio esmerilado) deben estar bien ajustados. El embudo de decantacin debe manejarse con ambas manos; con una se sujeta el tapn, asegurndolo con la palma de la mano, y con la otra se manipula la llave (a). Se invierte el embudo y se abre la llave para eliminar la presin de su interior; se agita con suavidad durante uno o dos segundos y se abre de nuevo la llave. Cuando deja de aumentar perceptiblemente la presin en el interior, se asegura el tapn y la llave y se agita enrgicamente durante uno o dos minutos (b). Se pone de nuevo en contacto con la atmsfera a travs de la llave (a), se vuelve a cerrar sta y se apoya, ya en posicin normal, en un aro metlico con unos trozos de tubo de goma que lo protegen de las roturas (c). Se destapa y se deja en reposo (c) hasta que sea ntida la separacin entre las dos capas del lquido. En la parte inferior debe tenerse siempre un vaso de precipitados de gran tamao, con objeto de poder recoger todo el lquido en caso de que el embudo se rompiese por accidente. No obstante, las diferentes capas se recogen en matraces erlenmeyer.

    Despus de separadas ambas fases, se saca la inferior por la llave y la superior por la boca; as se previenen posibles contaminaciones.

  • Prcticas de Qumica Orgnica

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    a

    b

    c

    2. Material y aparatos. 1 Gradilla con 12 tubos de ensayo 1 Kitasato 250 mL 1 Probeta 100 mL 1 Embudo extraccin con tapn 1 Matraz 100 mL B-29 1 Embudo Bchner 4 cm 1 Soporte con aro y nuez 6 Erlenmeyer 50 y 100 mL 2 Erlenmeyer 250 mL

    1 Embudo cnico 7 cm 1 Vaso precipitados 100 mL Bloque de puntos de fusin Placa calefactora Pipetas Pasteur Capilares para puntos de fusin Papel de Filtro Sublimador Aparato de destilacin completo

    3. Reactivos y disolventes. Muestra problema (20 mL de disolucin en ter) Sulfato magnsico anhidro Disolucin acuosa de hidrxido sdico al 10%: 2 x 25 mL cido clorhdrico conc. (35%) Disolucin acuosa de NaHCO3 al 5%: 30 mL Hidrxido sdico slido Disolucin acuosa de HCl al 10%: 3 x 25 mL Dietilter

    4. Procedimiento Experimental

    El objetivo de la prctica es separar, aislar y caracterizar los componentes de una muestra problema suministrada por el profesor al inicio de la prctica. Cada muestra contiene dos compuestos con diferentes propiedades cido-base, disueltos en un disolvente orgnico (ter etlico en este caso). Las posibles sustancias se recogen en la siguiente tabla junto con sus puntos de fusin y/o puntos de ebullicin, puesto que la medida de los mismos ser el criterio que se seguir para la caracterizacin e identificacin final.

    a c

  • Prcticas de Qumica Orgnica

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    Tabla de constantes fsicas de los compuestos orgnicos utilizados en P1 Grupo funcional Compuesto p. eb. (C)* p. f. (C)* (disolvente recristalizacin)

    Piperidina 105 Anilina 184 Bencilamina 192 o-Toluidina 201 p-Toluidina

    45

    AMINAS

    Quinolena 240 cido fenilactico 76 cido o-toluico

    102 cido m-toluico

    110 cido benzoico 121 cido saliclico 158 cido p-toluico

    177 cido -naftoico 184

    CIDOS

    cido p-clorobenzoico 239

    2,4,6-Triclorofenol 67 -Naftol 94 -Naftol 122

    FENOLES

    p-Hidroxibifenilo 165

    Cloruro de acetilo 55 Benceno 80 Tolueno 110 Clorobenceno 132 m- y p-Xileno 138-139 p-Cimeno 176 Nitrobenceno 209 p-Toluonitrilo 217 Difenilter 252 28 Benzofenona 48 p-Diclorobenceno

    54 Naftaleno 81 Benzanilida 161 Alcanfor 175

    NEUTROS (varios grupos funcionales)

    Antraceno 216 *error: 2 C

    El esquema de separacin de una muestra problema que contiene un cido carboxlico, un fenol, una amina y un compuesto neutro, se representa en la siguiente pgina. El alumno deber disear de forma similar un esquema para su problema utilizando las cantidades indicadas, y actuar segn las instrucciones del recuadro para conseguir separar, aislar y purificar los componentes de la mezcla.

  • Prcticas de Qumica Orgnica

    19

    SEPARACIN Y PURIFICACIN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLAPROBLEMA

    (disolucin etrea)

    F. ACUOSA I(R NH3+,Cl-)

    R NH2(slidas o lquidas)

    F. ORGNICA I

    F. ACUOSA II(R CO2-,Na+)

    F. ORGNICA II

    F. ACUOSA III(ArO-,Na+)

    F. ORGNICA III

    Extraccin con HCl 10% (40 mL)

    *Si aparece slido o separacin de capas(lquido) volver a extraer la correspondientefase orgnica y neutralizar la fase acuosaresultante hasta que no aparezca slido separacin de fases.

    SLIDOS: Filtrar. Pruebas de solubilidad.Recristalizacin. Punto de fusin.

    LQUIDOS: Extraccin con ter. Secado consulfato magnisoc (o NaOH o KOH si sonaminas). Filtrar. Eliminar ter. Destilar. Puntode ebullicinExtraccin con NaHCO3 5% (30 mL)

    Extraccin con NaOH 10% (30 mL)

    Adicin de HCl 10%* (hasta pH cido)

    1) Lavar con H2O2) Secar con MgSO43) Filtrar4) Eliminar ter

    (slidos o lquidos)ArOH

    (slidos o lquidos)NEUTROS

    Adicin de NaOH 10%* (hasta pH bsico)

    Adicin de HCl 10%* (hasta pH cido)

    R CO2H(slidos o lquidos)

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    20

    Purificacin de los componentes de la mezcla.

    Una vez separados los componentes de la mezcla, stos deben ser purificados, ya que en el proceso de su aislamiento las distintas fases orgnicas pueden contener un componente que no se haya extrado bien en la fase acuosa correspondiente. En esta prctica los procesos de purificacin se reducen a tres operaciones bsicas: recristalizacin, sublimacin y/o destilacin.

    En cualquier caso, si el producto fuera slido, debe consultarse al Profesor sobre las posibles opciones.

    Identificacin de los componentes de la mezcla.

    Una vez aislados y purificados los dos componentes de la mezcla, se proceder a la medida de sus puntos de fusin (slidos) o de ebullicin (lquidos, medido durante la destilacin). Mediante la comparacin con la tabla, podr deducirse la estructura de cada uno de ellos, que se entregar al profesor para su aprobacin. En el caso de que alguna de las molculas propuestas no sea correcta, deber repetirse el proceso siguiendo las indicaciones del profesor.

    NOTA. Para completar la informacin sobre cada una de estas operaciones bsicas debe consultarse el guin de prcticas de la asignatura de Operaciones Bsicas de Laboratorio (primer curso), as como la informacin disponible en el Campus Virtual.

    Cuestiones.

    1. Cmo se puede destruir una emulsin?

    2. Qu es el coeficiente de reparto de una sustancia?

    3. Disee un esquema que permita separar una mezcla de anilina (R-NH2), -naftol (Ar-OH, fenol) y p-diclorobenceno (neutro) en sus componentes y describa el procedimiento de purificacin de cada uno.

    4. Un alumno seca cuidadosamente una muestra de clorobenceno sobre MgSO4, pero a continuacin destila su producto directamente, sin separar el desecante. Indique y explique las dificultades que pueda encontrar.

    5. Describa brevemente el fundamento y la finalidad de las siguientes operaciones: ...el lquido que destila (130133 C) presenta turbidez por lo que se diluye en ter etlico, se aade sulfato magnsico anhidro y despus se filtra y se elimina el disolvente a presin reducida...... (PRECAUCIN: No subir la temperatura del bao por encima de 30 C).

    6. Relacione los desecantes que se indican con los compuestos orgnicos que se desean secar:

    n-BuNH2 n-PrOH iPr-Br Et2O C6H6 AcOEt PhCl iPr2NH MgSO4 CaO Na KOH CaH2 P2O5 CaCl2 K2CO3

    7. Formule las correspondientes reacciones qumicas que tienen lugar cuando los desecantes de tipo irreversible que se indican en la cuestin anterior reaccionan con el agua.

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    21

    P2 SNTESIS DE DOS MEDICAMENTOS (Duracin: 2 sesiones)

    1. Introduccin

    A lo largo de la historia, se han utilizado muchos productos naturales para curar enfermedades, obtenidos de plantas, de animales o de minerales. Por otra parte, se han realizado transformaciones qumicas sobre estos compuestos naturales, a fin de obtener compuestos de mayor utilidad, o con menores efectos secundarios. Un ejemplo lo constituyen los analgsicos, compuestos que se emplean para reducir el dolor, o los antipirticos, que disminuyen la fiebre.

    La aspirina (cido acetilsaliclico, cido 2-acetoxibenzoico) es uno de los medicamentos de mayor uso y consumo mundial desde que fue sintetizado en 1899, por su conocida accin analgsica, antipirtica y antiinflamatoria sobre el organismo. Asimismo su moderado efecto anticoagulante permite su utilizacin en la prevencin del infarto de miocardio. Puede considerarse como uno de los primeros compuestos derivados de un producto natural: el cido saliclico, presente en la corteza de los sauces (salix alba) como salicina (un glicsido de sabor amargo) o esterificado formando diversos steres, usados desde 1876, como es el caso del salicilato de metilo o aceite de gaulteria, ampliamente empleado como linimento. El Merck Index, que es una enciclopedia de compuestos qumicos, frmacos y compuestos con actividad biolgica, recoge la siguiente informacin sobre la aspirina:

    El paracetamol, al igual que la aspirina, tiene propiedades analgsicas y antipirticas, pero no antiinflamatorias. Tambin es un medicamento ampliamente utilizado, sobre todo por personas con problemas estomacales, ya que no produce los efectos secundarios de la aspirina. En el Merck Index aparece bajo el epgrafe Acetaminophen, que es el nombre con el que se le conoce en Estados Unidos, con la siguiente informacin:

    Principios activos habituales en analgsicos comerciales

    COOHOCOCH3

    AspirinaAcido acetilsaliclico

    Paracetamol4-Acetamidofenol

    Fenacetinap-Etoxiacetanilida

    CafeinaIbuprofeno

    Acido 2-(4-isobutilfenil)-propinico

    CH3CONH OH CH3CONH OCH2CH3

    (CH3)2CHCH2 CH COOHCH3

    N

    N

    N

    N

    OH3C

    OCH3

    CH3

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    22

    El objetivo de esta prctica es, por una parte, la sntesis de dos compuestos de conocida actividad farmacolgica (cido acetilsaliclico y p-acetamidofenol o paracetamol) haciendo uso de reacciones de O- y N-acetilacin habituales en los procesos de sntesis orgnica. En segundo lugar, utilizando estos compuestos como patrn, se investigar, por CCF, la composicin de una serie de productos farmacuticos comerciales de uso frecuente.

    El cido acetilsaliclico se preparar por acetilacin del cido saliclico comercial, con anhdrido actico en condiciones anhidras, y usando cido sulfrico como catalizador. Es decir, se llevar a cabo una esterificacin empleando las condiciones ms habituales para este tipo de reacciones.

    En el caso del paracetamol, primero se solubilizar en agua la amina, convirtindola en su clorhidrato. Para poder acetilar ahora este grupo amino, es necesario neutralizar el correspondiente clorhidrato, empleando para ello un tampn acetato. Seguidamente se lleva a cabo la acetilacin por adicin de anhdrido actico al medio acuoso.

    La mayor parte de los analgsicos que se consumen habitualmente suelen ser una mezcla de varios compuestos farmacolgicamente activos, entre los que se pueden sealar el cido acetilsaliclico, el paracetamol, el ibuprofeno y la cafena, como los ms abundantes. Utilizando la tcnica de la CCF, se determinarn los componentes de una serie de analgsicos comerciales de uso habitual, para lo que se utilizarn como patrones los productos sintetizados en la prctica, junto a cafena comercial.

    2. Aparatos y material

    2 Erlenmeyer 50 mL 2 Erlenmeyer 100 mL 1 embudo 4 cm 1 embudo bchner 4 cm 1 kitasato 1 matraz 100 mL B-29 1 tapn B-29 1 probeta 25 mL 1 probeta 100 mL 1 bao de hielo 1 bao de agua 1 placa agitacin-calefaccin 1 pieza de agitacin Pipetas Pasteur 1 termmetro normal

    1 pipeta 5 mL 1 aspirapipetas cromatofolios 1 cubeta para CCF 1 gradilla con 12 tubos de ensayo 2 vasos de precipitados 100 mL. Capilares para p.f. Capilares para cromatografa Lmpara UV Viales 6 mL Bloque de p.f. Varilla de vidrio Algodn

    3. Reactivos

    cido saliclico cido clorhdrico 12 M Acetato sdico trihidrato Anhdrido actico p-aminofenol carbn activo

    Acido sulfrico concentrado AcOEt/AcOH 99 : 1 Medicamentos problema Patrn de cafena Etanol 95%

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    23

    4. Procedimiento Experimental

    5.1 Sntesis de Analgsicos

    a) Acido acetilsaliclico

    En un matraz de 100 mL se ponen, por este orden, 9 mmol de cido saliclico, 26,5 mmol de anhdrido actico y 2-3 gotas de cido sulfrico concentrado. Al agitar la mezcla suavemente todo el cido saliclico se disuelve; si no se observa la disolucin espontnea en 5 min, puede iniciarse la reaccin calentando, muy suavemente, el matraz en la placa. La reaccin exotrmica que se produce mantiene la temperatura del matraz unos minutos; al cabo de unos 15 minutos la disolucin se habr enfriado a unos 35-40 C y el contenido del matraz ser una masa slida de cido acetilsaliclico. Se aaden entonces 20 mL de agua fra para hidrolizar los restos de anhdrido actico, se agita bien la suspensin y los cristales se recogen por filtracin en un embudo Bchner, lavndolos con agua muy fra y secando cuidadosamente. Pesar el producto obtenido y determinar el rendimiento obtenido. Una parte de la aspirina sintetizada se guarda en un vial convenientemente etiquetado y el resto se recristaliza de tolueno. Determinar el punto de fusin de ambas fracciones.

    b) p-Acetamidofenol

    En un Erlenmeyer de 100 mL se pesan 9,5 mmol de p-aminofenol y se aaden, sucesivamente 18 mL de agua y 0.8 mL de cido clorhdrico 12 M con agitacin, hasta que se disuelva totalmente el clorhidrato de la amina formado (se aade, alguna gota ms de cido clorhdrico si es necesario). La temperatura de la disolucin debe mantenerse entre 40-50C en todo momento.

    Se prepara la disolucin tampn necesaria para la acetilacin disolviendo 1,25 g de acetato sdico trihidrato en 4 mL de agua en un erlenmeyer de 50 mL, y se aade, de una vez y con agitacin, a la disolucin templada del clorhidrato de la amina. Seguidamente se aaden rpidamente 10,5 mmol de anhdrido actico, manteniendo la temperatura y la agitacin vigorosa durante 10 minutos.

    CO2HOH CH3 C

    O

    OC

    OCH3

    CO2HOCOCH3

    CH3CO2H+H2SO4

    +

    NH2

    CH3 CO

    OC

    OCH3

    NHCOCH3CH3CO2H+

    HO

    HO

    HClNH2

    HO

    HCl

    HClNH2

    HO+

    AcONa 3 H2O

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    24

    Transcurrido ese tiempo se enfra la mezcla introducindola en un bao de agua-hielo, hasta que comienza la cristalizacin del paracetamol; a veces es necesario rascar un poco las paredes del recipiente para que comience la cristalizacin. Una vez iniciada la misma, se mantiene en el bao de agua-hielo para asegurar que cristaliza todo el compuesto. Los cristales de paracetamol bruto se filtran a vaco con el Bchner, lavndolos despus con agua muy fra y secando cuidadosamente.

    Una parte del paracetamol sintetizado se guarda en un vial convenientemente etiquetado y el resto se recristaliza de agua. Determinar el punto de fusin de ambas fracciones.

    NOTA: Si el fenol o el producto final contienen impurezas (reconocibles por el color oscuro que contamina los cristales), deben eliminarse por tratamiento de la disolucin caliente con carbn activo durante 2-3 minutos, seguido por filtracin en filtro de pliegues.

    5.2 Anlisis de un analgsico comercial

    A) Preparacin de los patrones.

    Se preparan 2 mL de disolucin patrn de concentracin 2% (m:v) en etanol del 96%, de cada uno de los compuestos sintetizados (paracetamol y aspirina recristalizados) y se guardan en viales convenientemente etiquetados.

    B) Preparacin del problema

    1. Se tritura cuidadosamente de pastilla del frmaco problema, aplastndolo con la esptula entre papeles de filtro, hasta reducirlo a un polvo fino que se introduce en un vial convenientemente etiquetado. Se aaden 3 mL de Etanol al 96%, se agita vigorosamente y se deja decantar la mezcla hasta que el lquido sobrenadante quede transparente. En la parte inferior del vial quedarn depositados los componentes de la pastilla utilizados como excipiente (generalmente almidn, celulosa microcristalina o gel de slice).

    2. Como mtodo alternativo para eliminar los excipientes, puede utilizarse una pipeta Pasteur en la que se introduce un pequeo copo de algodn a modo de filtro, la muestra pulverizada, y a continuacin 5 mL de Etanol como eluyente (Figura 1).

    C) Anlisis por CCF

    1. En una placa de cromatografa dibujar una lnea con lpiz a 1 cm del borde inferior y sealar en ella 4 puntos equidistantes.

    2. Depositar una microgota de la solucin problema en un punto central de la lnea, procurando que la mancha sea de un dimetro inferior a 0.5 mm

    3. En el resto de los puntos sealados, depositar microgotas anlogas correspondientes a los dos patrones sintetizados y al patrn de cafena que se les ha suministrado, segn se representa en la figura 2. Debe emplearse capilares diferentes para aplicar cada compuesto, o bien limpiar muy bien el capilar con etanol entre cada aplicacin

    4. Examinar la placa a la luz UV para comprobar que se ha aplicado suficiente compuesto en cada una de las manchas y, si es necesario, aadir algo ms a alguna de ellas. Comprobar tambin si hay que repetir la preparacin de la placa porque se han mezclado dos manchas o hay salpicaduras.

    5. Desarrollar el cromatograma empleando una mezcla AcOEt/AcOH 99:1 como eluyente. Cuando el frente del disolvente haya alcanzado una altura cercana al borde superior de la

  • Prcticas de Qumica Orgnica I

    25

    EtOH 95%

    Problema

    Algodn

    placa (aproximadamente 0.5 cm de distancia al mismo), sacar la placa de la cubeta y sealar la altura alcanzada por el mismo

    6. Calcular los Rf de los distintos patrones y compararlos con los del compuesto problema. 7. Determinar los componentes del analgsico problema.

    frente del disolvente

    Figura 1 Figura 2

    Cuestiones.

    1.- Por qu debe utilizarse material y reactivos perfectamente secos en la sntesis de la aspirina? 2. Por qu puede emplearse el agua como disolvente en la sntesis de paracetamol? 3.- Formular el mecanismo completo de ambas sntesis. Qu misin tiene la adicin de cido

    sulfrico en la sntesis de la aspirina? 4.- La aspirina es relativamente insoluble en agua. Por qu no se utiliza este disolvente para

    purificarla por recristalizacin, como en el caso de cido saliclico? 5.- En ocasiones, un frasco de aspirina recin abierto puede tener un olor caracterstico a vinagre.

    Qu nos sugiere este olor con respecto al medicamento contenido en la muestra? Qu efectos podramos esperar de la ingestin de la misma?

    6.- Afecta al factor de retencin del cido acetilsaliclico la presencia de cafena en la cafiaspirina?

    7.- Se desean preparar 2,5 g de 4-acetoxiacetanilida a partir de 4-hidroxianilina (riqueza del 97 %) y anhdrido actico. Suponiendo un rendimiento prctico del 85 %, calcule las cantidades necesarias de los reactivos.

  • 26

    P3 SNTESIS DE CLORURO DE TERC-BUTILO (Duracin: 1 sesin)

    1. Introduccin

    Los derivados halogenados de bajo peso molecular son compuestos ampliamente usados como disolventes y como intermedios sintticos. As, el clorometano se usa en la sntesis de clorometilsilanos, intermedios importantes en la manufactura de las siliconas, el diclorometano es uno de los componentes de los disolventes utilizados para eliminar pinturas, el cloruro de vinilo se utiliza fundamentalmente para preparar el cloruro de polivinilo (PVC) y el tetrafluoreteno para preparar el tefln, siendo ambos plsticos de amplia difusin. Sin embargo, el uso de algunos de estos derivados halogenados se ha restringido debido a problemas de toxicidad o contaminacin, como es el caso del cloroformo, usado antiguamente como anestsico y que ha resultado ser un posible cancergeno, o los freones, responsables del agujero de la capa de ozono.

    El cloruro de terc-butilo (2-cloro-2-metilpropano) es un derivado halogenado ampliamente empleado como intermedio sinttico, especialmente en alquilaciones del tipo Friedel-Crafts, tanto en la industria agroqumica como en la perfumeria, utilizndose, por ejemplo, en la fabricacin industrial del lilial (3(4-terc-butilfenil)-2-metil-propanal). Este compuesto es un ingrediente de los aromas utilizados en la fabricacin de jabones, suavizantes, ambientadores y cosmticos, ya que proporciona un suave olor a flores del tipo lirio de los valles, bastante duradero. Normalmente se emplea la mezcla de ismeros, aunque el S(+) tiene un aroma ms intenso que el R(-). Puede encontrase, por ejemplo, en la colonia Vetiver Hombre de Adolfo Domnguez.

    2. Reaccin de Sustitucin Nuclefila

    Los alcoholes, tanto primarios, como secundarios o terciarios, reaccionan con haluros de hidrgeno en disolucin acuosa para formar los correspondientes haloalcanos, aunque existen diferencias considerables de reactividad entre ellos.

    Esta reaccin tiene lugar por un mecanismo de Sustitucin Nuclefila Unimolecular (SN1). En primer lugar, el oxgeno del alcohol, que es rico en electrones (y por tanto una base de Lewis o un nuclefilo), reacciona con el protn del cido. Esta protonacin es muy rpida, y tiene lugar tan pronto se mezclan los dos compuestos.

    De esta forma, el grupo hidroxilo se transforma en el grupo OH2, que es un buen grupo saliente, dando lugar a la formacin de un carbocatin.

    CH3 C+CH3

    CH3

    +CH3 C

    CH3

    CH3

    +OH2 H2O

    CH3 C+CH3

    CH3

    + CH3 C

    CH3

    CH3

    ClCl-

    CH3 C

    CH3

    CH3

    OH + H+ CH3 C

    CH3

    CH3

    +OH2

  • 27

    Este carbocatin es terciario y, aunque extremadamente reactivo como todos los intermedios de este tipo, est lo suficientemente estabilizado por los tres grupos metilo y por la solvatacin, por lo que existe durante el tiempo suficiente como para sufrir el ataque de un nuclefilo, como el anin cloruro, existente en el medio

    Debido a la estabilidad del carbocatin terciario, la energa de activacin para la reaccin de formacin del carbocatin es relativamente pequea. Dado que sta es la etapa limitante de la velocidad, la reaccin global es relativamente rpida. Los alcoholes secundarios lo hacen ms lentamente, (necesitan de 5 a 10 minutos), y los primarios necesitan calefaccin a temperaturas ms elevadas, lo que constituye la base del llamado ensayo de Lucas (que se lleva a cabo en presencia de cloruro de zinc como catalizador), para la diferenciacin de alcoholes..

    3. Aparatos y material

    2 erlenmeyer 50 100 mL 1 matraz 50 mL B-14 1 matraz 100 mL B-29 2 matraces 25 mL B-14 1 refrigerante recto B-14 1 cabeza de destilacin B-14 1 termmetro esmerilado 1 embudo de decantacin 250 mL Gradilla con tubos de ensayo

    1 pieza de agitacin 1 embudo cnico 1 alargadera de vacio 1 manta calefactora 100 mL 1 vaso de precipitados de 100 ml 1 placa agitacin-calefaccin 1 probeta 25 mL 1 probeta 100 mL

    4. Reactivos

    Alcohol terc-butlico Acido clorhdrico 12 M Solucin saturada NaHCO3 Cloruro clcico escoriforme

    Alcohol n-butlico Alcohol sec-butlico

    5. Procedimiento Experimental:

    Obtencin de cloruro de terc-butilo

    En un matraz de 100 mL, se colocan 0.1 mol de alcohol terc-butlico y se agregan, con cuidado, 0,24 mol de cido clorhdrico 12 M, agitando la mezcla durante 10 minutos. Transcurrido este tiempo, la mezcla de reaccin se trasvasa a un embudo de separacin de 250 mL, se tapa el embudo y se agita liberando la presin a travs de la llave, de la manera habitual. Se deja en reposo hasta que se separen claramente las dos capas.

    La capa acuosa se saca del embudo y se desecha, y la fase orgnica se lava con 20 mL de disolucin acuosa saturada de bicarbonato sdico, liberando con frecuencia la presin que se genera en el interior del embudo. Desechada nuevamente la capa acuosa, se lava el cloruro de terc-butilo con 15 mL de agua, se pasa a un erlenmeyer de 50 mL, y se seca tapado sobre cloruro clcico escoriforme, agitando de vez en cuando, hasta que quede trasparente y claro.

    Una vez seco el cloruro de terc-butilo, se decanta a un matraz con Boca B-14 de tamao apropiado y se destila siguiendo el procedimiento que se detalla en las tcnicas generales, recogindose, en un recipiente previamente tarado, la fraccin que destile en el intervalo comprendido entre 48 y 52 C. Se pesa el destilado y se calcula el rendimiento de la reaccin.

  • 28

    Reaccin comparativa de alcoholes con cido clorhdrico

    NOTA: Es conveniente preparar con antelacin un vaso con agua a ebullicin para poder realizar la prueba en las condiciones adecuadas.

    En tres tubos de ensayo se introducen, respectivamente, 1,5 ml de n-butanol, sec-butanol y terc-butanol, y se aaden a cada uno 5 mL de cido clorhdrico concentrado. Se observa atentamente si se produce turbidez de la mezcla, lo cual indica el comienzo de la reaccin, y se anota el tiempo necesario. Los tubos en los que despus de 10 min de reposo a temperatura ambiente la disolucin permanezca clara y homognea se colocan en un vaso con agua a ebullicin durante 15 min y se observa si ocurre algn cambio.

    Anotar las diferencias de comportamiento observadas para cada alcohol, y relacionarlas con su estructura qumica:

    Frmula Tipo de Alcohol Tiempo de reaccin (T.A.)

    Tiempo de reaccin (caliente) Aspecto final

    Cuestiones

    1. Por qu se utiliza una disolucin saturada de bicarbonato sdico para lavar la fase orgnica en la sntesis del cloruro de terc-butilo? Cul es la composicin del gas que se desprende?

    2. Podra emplearse NaOH en su lugar, evitando as el desprendimiento de gases? Por qu? 3. Es razonable postular que parte del carbocatin intermedio formado en la reaccin de

    Sustitucin Nuclefila del terc-butanol con cido clorhdrico evolucione a travs de la prdida de un protn para dar un alqueno (producto de Eliminacin). Explicar, formulando las reacciones implicadas, por qu no se detecta en este caso la formacin de dicho alqueno.

    4. Calcular el rendimiento en la sntesis de 2-butanol sabiendo que la reaccin de 3 g de 2-clorobutano con NaOH acuoso da lugar a 1,2 g de producto.

  • 29

    P4 NITRACIN DEL CLOROBENCENO (Duracin: 3 sesiones)

    1. Introduccin. La nitracin del clorobenceno es un ejemplo de reaccin de sustitucin electrfila

    aromtica. El verdadero reactivo es el ion nitronio, NO2+, que se forma en este caso por la accin del cido sulfrico, un cido muy fuerte. Las sales de nitronio son especialmente higroscpicas y muy inestables, por esa razn se generan in situ, como en el presente caso.

    HO NO

    O+ H+ HO N

    O

    OH

    -H2O O N O

    La nitracin es una reaccin bastante general de derivados aromticos; de ah que incluso el clorobenceno, que posee un sustituyente desactivante, pueda convertirse con buenos rendimientos en los productos mononitrados (orto- y para-cloronitrobenceno).

    Algunos nitrocompuestos de carcter aromtico son importantes intermedios para la sntesis de productos de consumo, tales como los colorantes azoicos, algunas drogas antibacterianas, etc. Ello se debe a que el grupo nitro puede ser fcilmente reducido a amina y se introduce con relativa facilidad, como ya hemos indicado. Por otra parte, la inclusin del grupo nitro en un compuesto aromtico modifica sensiblemente las propiedades fsicas de este compuesto por su polaridad intrnseca; por ejemplo, se incrementa la solubilidad en disolventes polares y aumenta el punto de fusin y de ebullicin; tambin se modifican fuertemente sus propiedades espectroscpicas (se desplaza la longitud de onda de absorcin hacia el visible). De todo ello se tomar buena nota en el presente experimento al comparar las propiedades del clorobenceno y de sus derivados mononitrados ismeros, el orto- y el para-cloronitrobenceno.

    Adems, en este experimento se analiza la mezcla de reaccin por cromatografa en capa fina. Ambos ismeros se aislarn de la mezcla por cromatografa preparativa en columna de gel de slice usando como eluyente una mezcla de disolventes previamente optimizada.

    2. Material y aparatos.

    Erlenmeyer 250 mL Columna de cromatografa Erlenmeyer 100 mL Cubeta de cromatografa 8 x 8 cm Embudo de extraccin 250 mL Capilares de puntos de fusin Embudo cnico Capilares para aplicacin en CCF Matraz esfrico 100 mL B-29 Pipetas Pasteur Vaso de precipitados 250 mL Cromatofolios Termmetro Agitador magntico Probeta 25 mL Tubos de ensayo Imn Papel de filtro Pipeta de 5 mL Aspirapipetas

  • 30

    3. Reactivos y disolventes.

    Clorobenceno Gel de slice flash HNO3 Arena de mar H2SO4 Algodn Diclorometano Hexano Sulfato magnsico anhidro Acetato de etilo Disolucin acuosa de NaHCO3 al 10%

    4. Procedimiento Experimental.

    Parte A: Sntesis

    ClNO2

    +

    Cl

    NO2M 112.5 63 98 157.5

    Cl

    + HNO3 H2SO4

    En un matraz esfrico de dos bocas y de 50 mL de capacidad, provisto de un agitador magntico, un embudo de adicin y un refrigerante de reflujo, se colocan 9,43 mmol de clorobenceno. Desde un embudo de adicin se aade la mezcla nitrante, previamente enfriada, muy lentamente y con agitacin suave, de manera que la temperatura de la mezcla no sobrepase los 30C (NOTA 1). Una vez que se ha completado la adicin (aproximadamente 5 minutos), la mezcla se agita a temperatura ambiente durante 2 horas (NOTA 2). Despus se vierte la mezcla de reaccin cuidadosamente en un vaso de precipitados de 100 mL provisto con hielo picado (25 mL) y se extrae con 25 mL de diclorometano (DCM). La fase orgnica se lava con agua (2 x 25 mL) y, seguidamente, con una disolucin de NaHCO3 (10%) (NOTA 3). A continuacin, se lava con agua (2 x 10 mL), se separa la fase orgnica y se seca sobre sulfato magnsico anhidro, se filtra y se evapora el disolvente a presin reducida (NOTA 4). El residuo se enfra, se pesa y se determina su punto de fusin (NOTA 5).

    NOTA 1. La mezcla nitrante se prepara mezclando 4 mL de agua con 0.75 mL de HNO3 y 11 mL de H2SO4. PRECAUCIN!: Los cidos concentrados se vierten siempre sobre agua y no al revs (no se pipetean). En este caso el orden de adicin es HNO3 y despus H2SO4, siempre muy lentamente y rodeando el erlenmeyer usado en la preparacin con hielo picado. La agitacin suave ayuda a la disipacin del calor (mucho cuidado con el manejo de los cidos y de la mezcla nitrante, ya que es corrosiva para la piel).

    NOTA 2. Ya que la reaccin se lleva a cabo en medio heterogneo es conveniente que la mezcla de reaccin se agite vigorosamente durante ese tiempo.

    NOTA 3. Siga con atencin los cambios de densidad relativa de la fase orgnica y de la fase acuosa pues no slo depende de la densidad de los disolventes (DCM>H2O), sino tambin de la naturaleza y de la concentracin de los productos extrados en ambas fases.

    NOTA 4. Elevar la temperatura del bao hasta 50 C. Es necesario eliminar muy bien el clorobenceno que haya quedado sin reaccionar.

    NOTA 5. Mientras se lleva a cabo la reaccin de nitracin descrita en la Parte A se ensayarn condiciones de separacin por CCF de los componentes de una muestra patrn de orto- y para-cloronitrobenceno al objeto de aplicar estos resultados en la Parte B. Siguiendo las instrucciones del profesor se ensayarn: hexano, hexano/AcOEt=4/1, hexano/AcOEt=1/4. Determine el Rf de los dos compuestos en cada caso.

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    Parte B: Separacin y aislamiento de los ismeros orto/para por cromatografa en columna de gel de slice.

    Se proceder siguiendo el mtodo operatorio descrito en el Apndice: Cromatografa en capa fina y en columna, utilizando como eluyente la mezcla elegida previamente como ptima.

    La columna se rellena con 15 g de gel de slice para cromatografa a media presin (gel de slice "flash") y se compacta empleando n-hexano. Como muestra, se pesa una cantidad en torno a 300 mg del slido crudo procedente de la reaccin (para/orto 66/34), y se introduce homogeneizada con el adsorbente.

    Una vez introducida la muestra, se eluye con la mezcla de disolventes recogiendo de 5 a 6 mL de eluyente en cada tubo. Volumen utilizado de mezcla de disolventes: 200 mL.

    Despus de analizar en contenido de los tubos por CCF, se juntan las fracciones que son puras e idnticas y se evapora el disolvente a presin reducida. A continuacin, se pesan estas fracciones y se calcular el rendimiento teniendo en cuenta el peso total del producto crudo obtenido. Por ltimo, determinar el punto de fusin.

    NOTA: La separacin de los dos ismeros debe seguir un desarrollo similar al mostrado en la figura; cuanto menor sea el nmero de tubos con mezcla de compuestos, mayor ser la eficacia de la separacin

    x x x x x x x x x1 2 3 4 5 6 7 8 9

    para

    orto

    Cuestiones

    1. Qu puede suceder si sube la temperatura de la mezcla de reaccin por encima de 30 C?

    2. Por qu se lava la fase orgnica con NaHCO3? 3. Justifique el procedimiento seguido para el aislamiento del crudo de reaccin: ".....Despus

    se vierte la mezcla de reaccin cuidadosamente...........y se evapora el disolvente a presin reducida (NOTA 4)".

    4. Se desean obtener 8 g de 4-metoxinitrobenceno a partir de metoxibenceno. Suponiendo un rendimiento prctico del 60%, calcule la cantidad de metoxibenceno que debe utilizar.

    5. En relacin al comportamiento observado para el clorobenceno, qu diferencias tanto de velocidad como de orientacin cabra esperar en la nitracin de: a) bromobenceno; b) nitrobenceno; c) benceno; d) tolueno; e) acetanilida?

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    P5 SNTESIS DE ALCANFOR E ISOBORNEOL (Duracin: 2 sesiones)

    1. Introduccin

    El objetivo de esta prctica es la interconversin de grupos funcionales mediante procesos de oxidacin y reduccin. Para ello, se transformar el borneol en isoborneol pasando a travs de la correspondiente cetona, que es el alcanfor.

    Los borneoles son productos naturales, en concreto monoterpenos bicclicos, que poseen un origen biosinttico comn y se encuentran en una gran variedad de organismos vivos. Los primeros terpenos se aislaron de las plantas, sometiendo stas a una destilacin en corriente de vapor. Los compuestos as obtenidos se llamaron aceites esenciales, y su estudio se inici en el siglo XVI debido a su inters en perfumera. Los borneoles tienen propiedades teraputicas ya que en un estudio realizado en ratones se ha demostrado que el borneol y el isoborneol presentes en el aceite de valeriana producen un efecto sedante. La importancia de estos compuestos se debe a su relacin con el alcanfor, ya que son intermedios en la sntesis de ste diseada a partir de -pineno.

    El alcanfor (1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]heptano-2-ona) se asla del rbol del alcanfor (cinnamomun camphora). Desde el punto de vista estructural posee dos centros estereognicos, pero solo se conocen dos estereoismeros que son enantimeros entre s, de los cuales el dextro (1R,4R) es el producto que se encuentra en la naturaleza y el ms abundante. Debido a su penetrante y agradable olor, se ha utilizado con fines medicinales, si bien carece de efectos teraputicos. La principal aplicacin del alcanfor es como plastificante en la fabricacin de celuloide, aunque hoy da su importancia ha disminuido debido a la sustitucin de este material por otros plsticos.

    En esta prctica se realiza la preparacin de isoborneol a partir de su epmero, el borneol. Ambos son alcoholes secundarios y sus estructuras difieren nicamente en la configuracin del carbono unido al grupo hidroxlico. Para transformar el borneol en isoborneol es necesario, por tanto, invertir la configuracin del carbono indicado. Para ello se utilizarn dos reacciones habituales en la qumica de alcoholes y cetonas: a) la oxidacin de alcoholes secundarios, que conduce a la correspondiente cetona y b) la reduccin de una cetona al/los alcohol/les secundario/s. La oxidacin del borneol se lleva a cabo con un oxidante convencional (dicromato sdico en medio cido) y conduce al alcanfor, cetona que se reduce con borohidruro sdico en metanol. Este reductor acta transfiriendo hidruro al sustrato por su cara menos impedida, por lo que el producto principal de la reaccin es el isoborneol.

    OHH

    H3C CH3

    H3C

    H3C CH3

    H3C O HOH

    H3C CH3

    H3C

    Na2Cr2O7H2SO4

    Borneol Alcanfor

    NaBH4CH3OH

    Isoborneol

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    2. Oxidacin de Borneol a Alcanfor

    2.1. Aparatos y Material 2 Erlenmeyer de 100 mL 1 Cubeta de acero (bao de hielo) 1 Vidrio de reloj 1 Probeta de 25 mL 1 Embudo de adicin 1 Embudo cnico 1 Embudo de decantacin 250 mL 1 Refrigerante de bolas B-14

    1 Matraz 50 mL 2 bocas B-14 1 Matraz 100 mL B-29 1 Sublimador 1 Pipeta de 5 mL 1 Pieza de agitacin 1 Magnetoagitador Capilares para puntos de fusin

    2.2. Reactivos y disolventes Borneol Dicromato sdico cido sulfrico conc. 96%

    Sulfato magnsico anhidro Disolucin de bicarbonato sdico 5% ter etlico

    2.3. Procedimiento Experimental Preparacin de la mezcla sulfontrica: Sobre una disolucin fra (bao de hielo) de 2,8 mmol de dicromato sdico en 2,5 mL de agua se aaden, cuidadosamente, 0,6 mL de cido sulfrico concentrado y la mezcla oxidante se mantiene en bao de hielo hasta su utilizacin.

    En un matraz de dos bocas de 50 mL provisto de refrigerante de reflujo, embudo de adicin y pieza de agitacin, se ponen 3,25 mmol de borneol y 4 mL de ter etlico. La disolucin se enfra en un bao de hielo y se aaden, gota a gota y con agitacin, la mezcla oxidante previamente preparada. Terminada la adicin, la mezcla de reaccin se agita 5 minutos ms a 0C y se pasa a un embudo de decantacin. El matraz de reaccin se lava primero con 10 mL de ter etlico y despus con 10 mL de agua y ambos lquidos de lavado se aaden a la mezcla contenida en el embudo de decantacin. A continuacin, se decanta la fase etrea (se puede aadir ms agua al embudo para ver mejor la separacin de las fases) y la fase acuosa se extrae con ter etlico (2 x 10 mL). Los extractos etreos se juntan y se lavan con 10 mL de disolucin de bicarbonato sdico al 5% y despus con 10 mL de agua. La fase orgnica se decanta y se seca sobre sulfato magnsico anhidro. El desecante se filtra, el disolvente se elimina por destilacin a presin reducida (rotavapor) sin calentar y se pesa el residuo. El producto crudo obtenido se purifica por sublimacin y se determina su punto de fusin utilizando un capilar cerrado por los dos extremos.

    3. Reduccin de Alcanfor a Isoborneol

    3.1 Aparatos y Material 1 Matraz de 50 mL de dos bocas 1 Pipeta de 5 mL 1 Vaso de 100 mL 1 Vidrio de reloj 1 Sublimador

    1 Cubeta de acero (bao de hielo) 1 Embudo Bchner 1 Kitasato 1 Magnetoagitador 1 Vial con tapn 1 Capilar para puntos de fusin

    3.2. Reactivos y disolventes Alcanfor Borohidruro sdico Metanol

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    3.3. Procedimiento Experimental

    NOTA: Indispensable el uso de vitrina. La manipulacin del borohidruro sdico debe realizarse con extremo cuidado y el material utilizado para llevar a cabo esta reaccin debe estar completamente seco.

    En un matraz de 50 mL provisto de dos bocas y refrigerante de reflujo se disuelven 1,7 mmol del alcanfor obtenido anteriormente en 2 mL de metanol y se aaden 4,0 mmol de borohidruro sdico en pequeas porciones. La mezcla de reaccin debe mantenerse a temperatura ambiente, por lo que s es necesario se enfriar en un bao de hielo. Terminada la adicin, la mezcla se calienta sobre la placa del magnetoagitador durante un minuto y despus se introducen unos 5-10 g de hielo picado en el matraz, precipitando un slido blanco que se separa por filtracin. El producto obtenido se seca, se pesa, y una muestra pesada del mismo se purifica por sublimacin. A continuacin se determina el punto de fusin utilizando un capilar cerrado por ambos extremos. Finalmente, se calcula el rendimiento global de la transformacin realizada.

    Cuestiones.

    1.- Suponiendo que la transformacin de borneol en isoborneol se produce con un rendimiento global del 63%, de cuntos gramos de borneol debemos partir para obtener 1,5 g de isoborneol?. Qu rendimiento tendra la reaccin de oxidacin de borneol a alcanfor si se obtuvieron 1,92 g de este ltimo?. Considerando los datos de los apartados anteriores, cul es el rendimiento de la reduccin del alcanfor?.

    2.- Formule el mecanismo de la reduccin de (1R,4R)-alcanfor con NaBH4 en metanol y justifique el resultado estereoqumico observado.

    3.- Formule y nombre todos los productos que se obtienen en la reduccin de (+)-alcanfor con NaBH4. Qu relacin mantienen entre ellos?.

    4.- Proponga un procedimiento alternativo para purificar el alcanfor obtenido en la reaccin de oxidacin, basndose en las propiedades fsicas y qumicas de los compuestos implicados.

    5.- Por qu no debe calentarse el bao del rotavapor durante el aislamiento del alcanfor?

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    Apndice: CROMATOGRAFA EN CAPA FINA Y EN COLUMNA

    1. Cromatografa en capa fina.

    NOTA: El alumno recibir las placas cortadas por el Profesor, as como los capilares; deben prepararse ambas cosas con antelacin y elegir las placas de forma que su tamao se ajuste a las necesidades.

    1. Se traza con lpiz una lnea a 1 centmetro del borde, y sobre ella se marcan los puntos de aplicacin de manera que la separacin entre puntos sea de 0,5 cm, aproximadamente.

    2. Se introduce un capilar de cromatografa en una disolucin de la muestra en el disolvente adecuado, y se aplica sobre el punto marcado. Entre cada una de las muestras aplicadas, el capilar debe limpiarse empleando disolvente limpio.

    3. Antes de proceder a la elucin de la placa, se coloca bajo la lmpara UV para asegurarse de que todos los puntos tienen suficiente cantidad de muestra, y que no hay solapamientos entre las manchas. Si alguno de los puntos presenta una coloracin muy dbil, o no se ve nada, hay que volver a aplicar ms muestra sobre el mismo punto de aplicacin hasta que la mancha sea perfectamente visible. En caso de que se observen manchas por salpicaduras, as como manchas demasiado grandes o solapadas unas con otras, es preferible repetir la placa.

    4. La placa ya sembrada se introduce en la cubeta de cromatografa, en la que se ha depositado la mezcla de disolventes adecuada hasta una altura de unos 0,5 cm.

    5. Cuando el frente del disolvente alcanza una altura de 0,5-1 cm desde el borde superior, se saca la placa de la cubeta, se traza una lnea a la altura exacta a la que ha llegado el disolvente, se deja secar y se somete a la luz UV para analizar las manchas y marcar su contorno y altura.

    6. Calcular el Rf del componente (o componentes) de la sustancia problema y compararlos con los de los patrones.

    2. Cromatografa en columna.

    Llenado de la columna 1. Introducir una pequea cantidad de algodn con ayuda de una varilla en el

    estrechamiento de la columna, procurando que no quede muy apelmazado para no dificultar el paso del eluyente durante la separacin cromatogrfica.

    2. Sujetar firmemente la columna en posicin vertical a un soporte (por dos puntos). 3. (Opcional) Introducir una pequea cantidad de arena de forma que quede un lecho

    uniforme sobre la base de algodn (aprox. 1 cm de espesor). 4. Preparar una suspensin (o papilla) con el adsorbente (en este caso, gel de slice) y el

    disolvente que se va a utilizar como eluyente (elegir el menos polar si se va a emplear una mezcla).

    5. Colocar un matraz erlenmeyer debajo de la columna, aadir un poco del disolvente utilizado para preparar la papilla e introducir sta en la columna con ayuda de un embudo de slidos. La columna se golpea ligeramente con la mano o con ayuda de un trozo de goma para que el adsorbente se deposite de manera uniforme, a la vez que se abre la llave de la columna para permitir la salida del disolvente. Es muy importante evitar la formacin de grietas, burbujas o grumos durante el proceso de llenado y compactado de la columna, ya que pueden afectar a la separacin. Las paredes de la columna se lavan con pequeas cantidades del disolvente utilizado para eliminar los

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    restos de adsorbente. El proceso de compactado puede agilizarse con ayuda de un compresor, que se adapta a la parte superior de la columna mediante un septum.

    6. Una vez compactada la columna, se deja eluir el disolvente hasta cubrir ligeramente el adsorbente y se cierra la llave de la columna. [Opcionalmente, se puede aadir un lecho de arena (aprox. 1 cm de espesor) con objeto de proteger el frente de las salpicaduras que pueden producirse al aadir la muestra a separar y nuevas cantidades de eluyente. En este caso el nivel del disolvente debe quedar ligeramente por encima del nivel de la arena.

    7. La superficie superior del adsorbente (o, en su caso, de la franja de arena) deben quedar perfectamente horizontales para una buena separacin. El adsorbente no debe secarse nunca ya que se formaran canales y burbujas de aire que dificultan la separacin.

    Introduccin de la muestra. A. Muestra en disolucin.

    1. Disolver la muestra en la mnima cantidad (1 mL) de disolvente o mezcla de disolventes que se va a utilizar como eluyente e introducirla directamente, con ayuda de una pipeta, en la parte superior de la columna, sin que se deforme el frente del adsorbente.

    2. Abrir la llave de la columna hasta que la disolucin enrase el nivel de la arena. Se cierra la llave y se aaden 0.5 mL de eluyente. Se vuelve a abrir la llave y se repite la operacin hasta que el sobrenadante quede incoloro. De este modo la muestra se adsorbe en una banda lo ms estrecha posible lo que permitir una mejor separacin.

    B. Muestra dispersada en el adsorbente. 1. Depositar una pequea cantidad (una o dos puntas de esptula) del adsorbente

    utilizado (en este caso, gel de slice) en un vaso de precipitados de 100 mL, aadir una disolucin de la muestra en 1 mL de diclorometano (en general, en un disolvente en el que la muestra sea perfectamente soluble) y mezclar ntimamente. Al evaporarse el disolvente, el adsorbente debe quedar perfectamente desagregado y suelto.

    2. La muestra adsorbida en la gel de slice se introduce en la parte superior de la columna con ayuda de un embudo de slidos perfectamente seco. En este caso, el nivel de eluyente existente en la columna debe ser el adecuado para mojar completamente la muestra.

    3. Se aaden 0.5 mL de eluyente que se va a utilizar en la separacin y se abre la llave hasta que el sobrenadante enrase el nivel del adsorbente. Esta operacin se repite al menos dos veces ms hasta observar que el sobrenadante aparece incoloro y, entonces, se procede a la separacin tal como se detalla ms adelante.

    Separacin. 1. Llenar la columna con el eluyente que se va a utilizar, teniendo cuidado de no

    deformar el frente del adsorbente. 2. Abrir la llave de la columna y recoger las distintas fracciones en tubos de ensayo o

    matraces Erlenmeyer. 3. Cuando se hayan recogido varias fracciones, evaluar por CCF si la separacin ha sido

    efectiva. 4. Reunir las fracciones que posean la misma composicin y eliminar el disolvente por

    destilacin a vaco en el rotavapor. 5. Pesar el compuesto o los compuestos puros obtenidos y determinar su punto de

    fusin, en el caso de que sean slidos.

    NOTA FINAL: Para completar la informacin debe consultarse el guin de prcticas de la asignatura de primer curso Operaciones Bsicas de Laboratorio, as como la informacin disponible en el Campus Virtual.