Question Melhor forma de recristalizar cristais de P2NP

[mithyl2]

Qual é a melhor forma de recristalizar cristais de P2NP para obter pureza? Que solvente deve ser utilizado?

Existem outros pormenores a ter em conta?

 

[41Dxflatline]

O IPA é o que eu uso. Aquecer e saturar a solução, congelar o precipitado, filtrar os cristais, lavar com bissulfito de sódio para remover o último pedaço de benzaldeído

 

[mithyl2]

é necessário congelar os cristais depois de terem precipitado? ou congela-se a solução em que estão dissolvidos para obter o precipitado? porque pensei que quanto mais lento for o processo de arrefecimento, mais puros serão os cristais.

como é que os cristais devem ser lavados com bissulfito de sódio? os cristais devem ser dissolvidos primeiro em IPA?

qualquer ajuda é bem-vinda.

 

[UWe9o12jkied91d]

Sim, o congelamento diminui a solubilidade do sol. extraindo assim o máximo possível do seu produto. É assim: a partir de um cristal impuro -> dissolver em uma quantidade mínima de álcool quente -> colocar no congelador. É um pouco verdade, o sol. de p2np em solventes orgânicos precisa de um arrefecimento lento para cristalizar adequadamente, em álcool não tanto e o resultado é bom diretamente no congelador.
Penso que ele se refere à lavagem do líquido com uma solução aquosa de bissulfato de sódio. OU talvez lavar os cristais diretamente após a filtragem com o mesmo sol.

 

[mithyl2]

Vou experimentar as duas opções de lavagem e ver se uma é preferível.

quanto bissulfato de sódio acha que é necessário por grama de P2NP?

 

[HerrHaber]

Atenção, a lavagem deve ser feita com Na BISULFITO aquoso saturado; o bissulfato ou o metabissulfito não funcionam, embora o metabissulfito de sódio+H2O resulte em bissulfito de sódio. Com cálculos precisos, é possível obter a solução desejada, que é muito útil na purificação de carbonilos, pois forma um composto de adição com a maioria deles (pelo menos com os benzaldeídos), que é sólido e pode ser filtrado, pelo que, para este efeito, é rejeitado, mas pode ser feito o inverso e, em seguida, acidificar ou basificar o composto de adição para obter o carbonilo numa forma mais pura. Não tendo o bissulfito de sódio ao meu alcance, lembro-me de purificar o 2MeObenzaldeído (após síntese a partir do saliciladeído com dimetilsulfato) com uma solução meticulosamente preparada a partir de sulfito de sódio e um volume pequeno e preciso de GAA (não sei a referência, mas certamente era um livro antigo). Os dados insuficientes que forneci podem ser pesquisados por qualquer pessoa ou calculados por um químico mais competente do que eu. Espero ter poupado alguma frustração.

 

[Never to sleep]

Procedimento

Requisitos

1. Bicarbonato de sódio (NaHCO3)
2. Etanol [EtOH / C2H6O/ CH3CH2OH] / Metanol [MeOH / CH4O/ CH3OH] / Álcool isopropílico [IPA / C3H8O/ CH3CHOHCH3 / (CH3)2CHOH]
3. Carvão ativado

Ácido .

1. Adicionar uma pequena amostra de P2NP a um balão
2. Dissolver completamente em EtOH/MeOH/IPA
3. Preparar uma solução de NaHCO3( 5-10%) e introduzi-la no balão até pH = 8-9
4. Agitar durante 5-10 minutos
5. Separar a camada orgânica

Se não se formar nenhuma camada, a amostra está isenta de ácido.

Carvão ativado .

1. Dissolver completamente em EtOH/MeOH/IPA
2. Agitar 30-60 min, ou melhor, horas
3. Filtrar
4. Congelar
5. Filtrar

Benzaldeído .

1. Dissolver completamente em EtOH/MeOH/IPA
2. Preparar uma solução de NaHCO3( 5-10%) e deitar no balão
3. Deixar em repouso 5 minutos (observar a precipitação)
4. Filtrar
5. Congelar
6. Filtrar

Desta forma, obtém-se facilmente o P2NP mais puro. Haverá uma perda durante o processo.

Teoria

Referências .

1. Ácido acético [AcOH / C2H4O2 / CH3COOH]
2. Acetato de sódio [NaOAc / C2H3NaO2 / CH3COONa]
3. Água (H2O)
4. Dióxido de carbono (CO2)
5. Benzaldeído [C7H6O/C6H5CHO]
   
6. Benzilamina [C7H9N/ C6H5CH2NH2]
   
7. Benzoato de sódio [C7H5NaO2 / C7H5O2Na/ C6H5COONa/ NaC6H5COO/ NaC7H5O2]

É preferível utilizar EtOH, uma vez que o IPA é menos polar e o P2NP é menos solúvel em MeOH.

O NaHCO3 é alcalino. Se estiver presente um ácido, dá-se uma reação ácido-base entre o catião sódio Na+ e o anião ácido, formando um sal ácido insolúvel e H2O. Com o AcOH forma-se NaOAc.O CO2 é libertado durante a neutralização.

AcOH + NaHCO3 → NaOAc + H2O+CO2

O C7H6Oé uma impureza comum no P2NP que surge da oxidação do C7H9N, que é normalmente utilizado na síntese do P2NP ou simplesmente o reagente não reagido da condensação de Knoevenagel mais utilizada. Para o remover, ocorre uma condensação catalisada por uma base. O NaHCO3 actua como uma base, desprotonando o C7H6Oe formando o seu anião C7H6O-que reage com o catião Na+ do sódio formando um sal de benzoato - C7H6O, H2OeCO2.

C7H6O+ NaHCO3 → C7H5NaO2 + H2O+CO2

Quanto ao carvão ativado, os seus poros minúsculos adsorvem várias impurezas e retêm-nas na sua superfície. Isto pode ser aplicado durante a purificação de muitos compostos ou elementos. Tem de ser altamente puro para que isto funcione e para evitar uma maior contaminação da sua amostra.

 

[mithyl2]

Muito obrigado por isto.

quando se faz a fase de carvão ativado, quer dizer que se deve usar uma camada de carvão ativado num funil de buchner ensanduichado entre 2 pedaços de papel de filtro? se sim, qual deve ser a espessura da camada? 1cm?

 

[Never to sleep]

Não é bem assim. Coloca-se carvão ativado no fundo de um frasco e adiciona-se a solução. O carvão ativado entra em contacto direto com a solução, à semelhança da utilização de um agente secante. A única diferença do ponto de vista técnico é que o carvão ativado adsorve, ao passo que um agente secante absorve. Adsorção significa aderir à superfície em vez de sugar.

É por isso que o carvão ativado deve ser o mais puro possível. Se usar um carvão barato e de má qualidade, só vai contaminar o que está a tentar purificar com pó. É muito barato. Poupar alguns cêntimos é simplesmente estúpido neste caso.

Quanto à quantidade a utilizar, depende de como e do que se está a purificar. O ideal é testar amostras com o mesmo peso e adicionar progressivamente mais carvão ativado. Depois, extrai-se o produto, verifica-se a presença de impurezas e pesa-se. O ideal é testar com um espetrómetro, mas sem ele existem testes para verificar a pureza estimada. O mais simples é verificar visualmente a integridade dos cristais e a cor. Eventualmente, chega-se a um ponto em que o produto perde peso. Isto acontece porque o carvão ativado também o adsorveu. O objetivo é medir a quantidade exacta que lhe dá a melhor pureza, mas que não adsorve uma quantidade notável do produto desejado.

 

[mithyl2]

O carvão ativado é introduzido na solução no passo 2 e agitado durante várias horas?

Quando filtrar, utilizo simplesmente um pedaço de papel de filtro e um funil de Buchner? (presumo que seja para eliminar os restos de carvão ativado).

como é que se faz a filtração da segunda vez, uma vez que o p2np já cristalizou nesta altura?

 

[Never to sleep]

Utilizo sempre o carvão ativado no final.

Quanto à filtração, é correto pensar que é feita para separar o carvão ativado da solução. Um funil de Büchner e um papel de filtro fazem-no muito bem.

Tendo em conta a ordem de cada passo, remove-se o benzaldeído com bicarbonato de sódio, que também neutraliza o ácido. Se houver ácido, o objetivo é obter um pH de 8-9; se não houver, adiciona-se bicarbonato de sódio suficiente até deixar de haver precipitação. Nesta altura, pode filtrar enquanto o P2NP permanece dissolvido na solução e utilizar o carvão ativado. Em seguida, filtra-se novamente e cristaliza-se o P2NP. Desta forma, efectua toda a purificação utilizando o mínimo de IPA possível, reutilizando o solvente em cada passo.

Escrevi cada passo isoladamente para o caso de alguém querer fazer apenas um deles.

 

[mithyl2]

Mais uma vez, obrigado pela resposta concisa. Vou tentar esta purificação o mais depressa possível e publicar os meus resultados.

 

[metux]

Em grande escala, pegue no tambor de metal 50l, dissolva toda a confusão castanha dourada 60-65C. Faça-o no exterior com aquecedor a gás, faça 3 vezes com metanol fresco de cada vez, e arrefeça no frigorífico, -20 ou mais. 3 vezes, obterá cristais claros e agradáveis, amarelo claro.

 

[mithyl2]

acho que cometi um erro ao fazer o passo do carvão ativado - sem saber quanto adicionar, coloquei um pouco mais do que a quantidade de carvão ativado que era igual à quantidade de P2NP. a solução ficou muito espessa e depois de a tentar filtrar com o funil de buchner não aconteceu nada. é apenas uma lama preta e não consigo separar o carvão ativado do P2NP. isto pode ser recuperado?

 

[UWe9o12jkied91d]

claro, aquecer, adicionar mais solvente opcionalmente e filtrar a quente

Recristalização e filtração aquente

Recristalização. Em química, a recristalização é uma técnica utilizada para purificar produtos químicos. Ao dissolver as impurezas e um composto num solvente apropriado, o composto desejado ou as impurezas podem ser removidos da solução, deixando o outro para trás. O seu nome deve-se ao facto de os cristais...

bbgate.com

 

[mithyl2]

Obrigado. Tentei fazer isso, mas só adicionei uma pequena quantidade de solvente à solução líquida. vou tentar novamente com mais solvente.

 

[UWe9o12jkied91d]

Experimente também a filtração por gravidade em papel de filtro, em vez de vácuo, e pode também utilizar um floculante, mas tente primeiro as coisas mais simples

 

[mithyl2]

Tentei novamente com mais solvente, e tenho uma camada do que parece ser carvão no papel de filtro, e tenho uma solução de cor preta. mas se o p2np estava na solução preta, então não deveria ter cristalizado quando atingiu a temperatura ambiente? porque não o fez. coloquei-o no congelador para ver se alguma coisa precipita.

 

[UWe9o12jkied91d]

Se for muito solvente, não vai cristalizar à temperatura ambiente em poucas horas

 

[mithyl2]

Se a água ainda estiver preta com o carvão ativado, o que posso fazer? continuar a filtrá-la até restar pouco ou nenhum carvão?