PUNTO DE FUSIÓN Y RECRISTALIZACIÓN - USO DEL PUNTO DE FUSIÓN EN QUÍMICA ORGÁNICA - PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN Cátedra de Química Orgánica

EL PUNTO DE FUSIÓN SE USA COMO ¿QUÉ ES EL PUNTO DE FUSIÓN? Temperatura a la cual un sólido cristalino se transforma en líquido (equilibrio entre ambas fases) a la presión de 1 atmósfera. Es una constante. No se afecta prácticamente por cambios moderados de la presión. Se altera sensiblemente por la presencia de impurezas. EL PUNTO DE FUSIÓN SE USA COMO CRITERIO DE PUREZA

DIAGRAMA DE PVAP vs. T Punto de fusión desciende A P: - T1 ES EL PUNTO DE FUSIÓN DE X - T2 ES EL PUNTO DE EBULLICIÓN DE X SI EXISTE UNA IMPUREZA: Se aplica la ley de Raoult: PX = PºX . cX Punto de fusión desciende

PUNTO DE FUSIÓN MEZCLA Punto de fusión neto Punto de fusión desciende Combinar partes iguales de X e Y sólidos y determinar el Pf X e Y son el mismo compuesto X e Y son distintos compuestos Punto de fusión neto Punto de fusión desciende Rango de fusión EL PUNTO DE FUSIÓN MEZCLA SE USA COMO CRITERIO DE IDENTIFICACIÓN COMO REGLA GENERAL UNA SUSTANCIA PURA FUNDE EN UN INTERVALO DE FUSIÒN DE 0,5 ºC A 1,0 ºC

Diagrama general Temperatura - Composición MEZCLA EUTÉCTICA Mezcla de 2 sustancias de composición determinada que se comporta como una pura.

Determinación experimental del punto de fusión PREPARACIÓN Y COLOCACIÓN DEL CAPILAR

Determinación experimental del punto de fusión

Distintos tipos de baños para la determinación experimental del punto de fusión a) Vaso de precipitación. b) Matraz Kjeldahl. c) Baño doble. d) Aparato de Thiele.

Determinación experimental del punto de fusión A: poca cantidad de muestra. No se observará en forma apropiada el punto de fusión. B: cantidad de muestra correcta, cerca del límite superior. Bien compacta. C: demasiada cantidad de muestra. El rango del punto de fusión resultará muy amplio A B C

EJEMPLO: IBUPROFENO (Aislado de tabletas comerciales) Valor de tablas: 75-77ºC Index Merck 12th Ed

Determinación automatizada del punto de fusión

Determinación automatizada del punto de fusión Menisco Punto final

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN Se basa en las diferencias de solubilidad en distintos solventes y temperaturas entre el compuesto a purificar y la impureza. 1. Elección del disolvente: Diferencia de solubilidad en caliente y en frío. Impureza muy poco soluble en caliente, o muy soluble tanto en caliente como en frío.

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN Se basa en las diferencias de solubilidad en distintos solventes y temperaturas entre el compuesto a purificar y la impureza. 1. Elección del disolvente: Diferencia de solubilidad en caliente y en frío. Impureza muy poco soluble en caliente, o muy soluble tanto en caliente como en frío. Inerte con la sustancia a purificar. Volátil (no demasiado). Debe formar buenos cristales del compuesto a purificar.

Realizar lavados de los cristales!!! PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN 2. Preparación de la solución Utilizar la mínima cantidad de solvente a su temperatura de ebullición. 3. Decoloración Hervir durante 5 - 10 min con carbón activado. 4. Filtración de la solución en caliente Filtración de impurezas con material precalentado (rápido). 5. Enfriamiento de la solución Cristalización lenta favorece la formación de cristales más grandes. 6. Filtración en frío para separar los cristales En general se usa la filtración al vacío. Realizar lavados de los cristales!!!

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN 7. Secado de los cristales (solvente volátil) 8. Determinación del Pf. del compuesto purificado y comparación con el Pf. original 9. Repetición hasta puro LA PURIFICACIÓN SE CONSIDERA CONCLUIDA CUANDO DOS PUNTOS DE FUSIÓN CORRESPONDIENTES A ETAPAS SUCESIVAS DEN EL MISMO VALOR.

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN FILTRACIÓN RÁPIDA EN CALIENTE A TRAVÉS DE PAPEL PLEGADO

Manguera de pared gruesa PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN FILTRACIÓN AL VACÍO Embudo Buchner (o Hirsh) Manguera de pared gruesa Conexión al vacío Kitasato

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN FILTRACIÓN AL VACÍO Embudo de Buchner Embudo de Hirsch Papel de filtro Papel de filtro Succión Succión Tubo Tubo de ensayos Frasco kitasato Alambre de aluminio

PURIFICACIÓN POR RECRISTALIZACIÓN CALENTAMIENTO DURANTE LA RECRISTALIZACIÓN Agua Agua Balón Erlenmeyer Manta calefactora Tela metálica Trípode Regulador de voltaje

PARTE EXPERIMENTAL Cada grupo realizará: - Determinación del Pf de una muestra incógnita A. Comparar con las sustancias de tablas (ver pizarrón) y estimar entre cuales puede estar (+- 5°C). Determinación de Pf mezcla con los patrones entregados. Identificación de la muestra.

PARTE EXPERIMENTAL Cada grupo realizará: - Determinación del Pf de una muestra incógnita B. Recristalización de agua de 2 gr. de muestra. Determinación de Pf de la muestra “pura”. Calcular rendimiento de la recristalización. Elegir de tablas 2 sustancias y determinar Pf mezcla con los patrones entregados. - Identificación de la muestra.