Práctica #7- Cromatografía en columna (cc) PDF

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Cromatografía en columna (cc)...

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Benitez Zamorano Fernando Clave: 1 316030010 Laboratorio de Química Orgánica I

Práctica #7: Cromatografía en columna (cc) -Objetivos ● ● ●

Comprender la técnica de cromatografía en columna, sus características y los factores que en ella intervienen. Emplear la técnica de cromatografía en columna para la separación de un compuesto orgánico. A través de cromatografía en capa fina controlar la cromatografía en columna.

-Antecedentes A. Cromatografía en columna. Para qué sirve y sus aplicaciones: Sirve para separar dos o más compuestos de polaridad diferente por distribución del soluto entre dos fases, una estacionaria que corresponde al adsorbente y una móvil que es el eluyente, por la naturaleza de las fases involucradas la cromatografía en columna es del tipo sólido líquido y es una técnica basada en la adsorción y en la solubilidad, constituyendo ambas un equilibrio. Sirve para separar una mezcla formada por dos o más compuestos diferentes, sea de origen sintético o natural. a. Separar compuestos de origen biológico b. Productos comerciales como perfumes de los que se separan los aceites esenciales c. Y en síntesis orgánica para la separación de mezclas de reacción. B. Cromatografía de adsorción y de partición o reparto: Cromatografía de adsorción: Permite separar físicamente los distintos componentes de una solución por adsorción selectiva de los constituyentes de la mezcla, se dice que el mecanismo que predomina es la adsorción de los compuestos en la superficie sólida. Cromatografía de partición: Se da por la partición del soluto entre dos fases líquidas, es decir que se fundamente en las solubilidades relativas del compuesto en una fase con respecto a la otra, por tanto es que las sustancias se ven retenidas en la fase en la que presentan mayor solubilidad. C. Factores que influyen en una separación por cromatografía en columna: a. Temperatura: A menor temperatura las sustancias se absorben más en la fase móvil. b. Masa de la muestra: Muestras de gran masa tardan más en ser separadas. D. Selección de eluyentes y adsorbentes para la separación de compuestos por cromatografía en columna: El eluyente a elegir debe tener ciertas características y se debe de realizar una prueba en cromatografía en capa fina, debe de presentar una buena separación de los componentes de la muestra. Y se debe de seleccionar aquél eluyente en el cual el Rf tenga un valor 0.3, la elección del eluyente, tiene que tomar en consideración la polaridad del líquido. Un adsorbente es un sólido que tiene la capacidad de retener sobre su superficie un componente presente en corrientes líquidas o gaseosas.

-Resultados y Análisis de resultados (cálculos, diagramas, esquemas) 1. Purificación del principio activo de un medicamento Se colocó la columna de cromatografía en un soporte con ayuda de unas pinzas de tres dedos, de tal forma que se encontrara totalmente vertical y con altura de los frascos viales. Para el empaquetamiento de la columna, se colocó la llave de la columna en posición de cerrado, se introdujo hasta el fondo de la columna con ayuda de una varilla de metal un pedazo algodón, se le agregaron 5 mL de eluyente (Acetato de etilo “AcOEt”) y se presionó suavemente el algodón para eliminar las burbujas de aire que estuvieran en ella. Para preparar la suspensión de sílica gel de la columna, se agregaron a un vaso de erlenmeyer 6 g de sílica y 30 mL de eluyente (AcOEt), se agitó la suspensión hasta que no se observarán burbujas de aire y con ayuda de un embudo de vidrio se vertió en la columna lo más rápido posible, este paso se repitió hasta que no quedará silica gel en el vaso de precipitados, en el embudo, ni en las paredes de la columna. Se abrió la llave de paso para eliminar el exceso del eluyente en la columna, cuidando de que no se dejará secar la sílica. En otro vaso de precipitados se disolvió 60 mg de la muestra problema, la cual posteriormente se vertió en la columna y después se vertieron 10 mL de eluyente. Se marcaron 8 viales en 8 mL y se procedió a la colección de fracciones (eluatos), se tomó el primer eluato y se le agregaron 10 mL de eluyente a la columna para seguir con el otro eluato y así hasta que se llenaron los 8 viales. Posteriormente realizadas las colecciones de los eluatos se verificó la separación realizando cromatoplacas. En cada cromatoplaca se aplicaron 3 fracciones y en otra cromatoplaca se aplicó una testigo de la muestra problema, las cromatoplacas se eluyeron y posteriormente se observó en cuáles fracciones estaban presentes los compuestos separados revelándolos con una cámara de luz UV y una cámara de Yodo. En cada cromatoplaca se observó la mancha del producto teniendo en cuenta que a menor concentración, menor intensidad de color.

Benitez Zamorano Fernando Clave: 1 316030010 Laboratorio de Química Orgánica I

Rf 1 = Rf 6 =

0 4.5 0 4.3

=0 =0

Rf 2 = Rf 7 =

3.1 4.5 0 3.6

Rf 3 = Rf 8 =

= 0.68 =0

Rf 3 =

2 3

= 0.66

3.1 4.5 0 3.6

Rf 4 =

= 0.68 =0

Rf C =

1 3

= 0.33

3.2 4.3

Rf 5 =

= 0.74

Rf P =

2 3

3.2 4.3

= 0.74

= 0.66

Fue lo único que se pudo realizar ya que nos hizo falta tiempo, para poder terminar la práctica, sin embargo, se pudo realizar bien la separación y se logró determinar de qué sustancia se trataba. Esta sustancia se determinó que era paracetamol, ya que en todas las fracciones que contenían las muestras se parecían al corrimiento que daba las muestra del paracetamol, aparte de que sólo se logró ver la separación del paracetamol y no de otra sustancia (cafeína).

-Conclusiones Realizada la parte de la práctica se entendió la técnica de la cromatografía en columna, su importancia y para que nos es útil, así como cuáles son las características que la determinan y cuales son los factores que intervienen en ellas. Así mismo, como se vió, se logró hacer una buena y correcta separación de la muestra la cual se determinó que era paracetamol, ayudándonos con la cromatografía en capa fina para saber en qué fracciones de eluatos estaba nuestra muestra y para determinar cuál sustancia era nuestra muestra problema.

-Cuestionario 1. Indique algunas de las aplicaciones de la cromatografía de adsorción. Separación de colorantes, proteínas, separa mayores cantidades de producto principal. 2. ¿Cuál es la diferencia entre una cromatografía en capa fina y la de columna? En la CCF la separación se realiza por distancias (Rf) mientras que en columna se hace por tiempos o volúmenes (viales y eluatos). En cromatografía en columna la separación de varias muestras se realiza de forma secuencial separando la sustancia en fracciones o eluatos y en CCF por el contrario la separación de varias muestras se realiza de forma simultánea siendo todas ellas sometidas al mismo tiempo al proceso separativo. 3. ¿Qué debe hacerse para encontrar el eluyente adecuado para un compuesto que se purificará por cromatografía en columna? Ésta se elige mediante la cromatografía en capa fina, los patrones de elución en capa fina son similares a los de cromatografía en columna, buscamos primero una fase que logre un buen corrimiento de la mezcla y luego ajustamos la polaridad disminuyendo la proporción del disolvente más polar para que el compuesto de interés tenga un Rf entre 0.3 y 0.5. 4. ¿Por qué es necesario realizar una cromatografía en capa fina a los eluatos obtenidos de la columna cromatográfica? Se usa en primera instancia para la elección del eluyente y después para analizar las fracciones que obtenemos de la cromatografía en columna de esta manera sabemos cuáles fracciones contienen el compuesto que nos interesa separar y sólo tendremos que reunir éstas fracciones y destilar el disolvente. 5. Escriba una lista de eluyentes utilizados en cromatografía en columna en orden de polaridad creciente. Anote su bibliografía. Sólo se utilizó el Acetato de Etilo como eluyente, su polaridad es de 6.0. https://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_de_un_disolvente

Benitez Zamorano Fernando Clave: 1 316030010 Laboratorio de Química Orgánica I

-Bibliografía ● ● ●

Brewster R. Q., van der Wert C. A., McEwen W. E., Curso Práctico de Química Orgánica, 2 ed., Madrid, Alhambra, 1979. Gilbert J. C., Martin S. F., Experimental Organic Chemistry A Miniscale and Microscale, 5 ed., Brooks and Cole, USA, 2010. https://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_de_un_disolvente, consultado el 06 de Octubre de 2019.

-Cafeína La cafeína es una sustancia amarga que se encuentra naturalmente en más de 60 plantas. También existe la cafeína sintética (hecha por el hombre), que se añade a algunos medicamentos, alimentos y bebidas. Por ejemplo, algunos analgésicos, medicamentos para el resfrío y medicamentos de venta libre para la concentración contienen cafeína sintética. Lo mismo con bebidas energéticas y productos para "aumentar la energía". ● Estimula el sistema nervioso central, lo que puede hacer que usted se sienta más despierto y le dará un impulso de energía ● Es un diurético, lo que significa que ayuda al cuerpo a deshacerse de agua y sal extra al orinar más ● Aumenta la liberación de ácido en el estómago, lo que a veces conduce a malestar estomacal o acidez ● Puede interferir con la absorción de calcio en el cuerpo ● Aumenta la presión arterial Otros nombres: 1,3,7 - trimetilxantina - 3,7 - dihidro - 1,3,7 - trimetil - 1H purina - 2,6 - diona - 1,3,7 - trimetilxantina trimetilxantina metilteobromina, teína mateína, guaranina Fórmula molecular: C8H10N4O2 Apariencia: Agujas blancas o polvo. Sin olor. Densidad: 1230 kg/m3; 1230 g/cm3 Masa molar: 194.19 g/mol Punto de fusión: 510 K (237 ℃) Temperatura crítica: 589 K (316 ℃) Acidez: −0.13–1.222 pKa Solubilidad en agua: 2,17 g/100 ml (25 °C) 18,0 g/100 ml (80 °C) 67,0 g/100 ml (100 °C) Momento dipolar: 3.64 D

-Paracetamol También conocido como acetaminofén o acetaminofeno, es un fármaco con propiedades analgésicas y antipiréticas utilizado principalmente para tratar la fiebre, y el dolor leve y moderado, aunque existen pocas evidencias de que su uso sea realmente eficaz en el alivio de la fiebre en niños. A menudo se vende en medicamentos en los que se combina con otros principios activos, como en los antitusígenos, o en medicamentos para el alivio del dolor con opiáceos, donde el paracetamol se utiliza para el alivio del dolor muy grave, como el dolor oncológico o tras una operación. Síntesis Las reacción del p-aminofenol con anhídrido acético, produce la acetilación del primero, obteniéndose como productos el paracetamol y ácido acético

Fórmula: C8H9NO2 Peso mol: 151.17 g/mol Densidad: 1.263 g/cm³ P. de fusión: 169 °C (336 °F) Solubilidad en agua: 12,78 mg/mL (20 °C)...