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PUREZZA

uso della sostanza. CONCETTO RELATIVO. CONCETTO ASSOLUTO. misurabile. natura dell’impurezza. la purezza al 100% non esiste. IMPUREZZE < LIMITE DI SENSIBILITA’ DEI SISTEMI ANALITICI.

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Presentation Transcript

  1. uso della sostanza CONCETTO RELATIVO CONCETTO ASSOLUTO misurabile natura dell’impurezza la purezza al 100% non esiste IMPUREZZE < LIMITE DI SENSIBILITA’ DEI SISTEMI ANALITICI sostanza che sottoposta a ripetuti trattamenti di purificazione presenta inalterate tutte le grandezze fisiche caratteristiche PURA PUREZZA

  2. isolamento della sostanza da una miscela purificazione del composto isolato determinazione delle costanti fisiche analisi dei dati spettroscopici confronto con la letteratura preparazione di derivati ANALISI DI UN COMPOSTO ORGANICO

  3. alterazione della sostanza accidentali naturali – sostanze estratte da matrici vegetali o animali decomposizione dei reagenti reazioni secondarie CRISTALLIZZAZIONE dovute a 10% < IMPUREZZE < 20% • sopra al 20% le impurezze devono essere rimosse ricorrendo prima ad altre tecniche di purificazione • cromatografia • estrazione • distillazione in corrente di vapore

  4. saturazione raffreddamento solvente precipitante sovrassaturazione concentrazione al rotavapor lenta cristalli grandi e puliti cristallizzazione veloce cristalli piccoli e sporchi CRISTALLIZZAZIONE dissoluzione a caldo

  5. FILTRATO IMPUREZZE INSOLUBILI FILTRATO (acque madri) CRISTALLI DELLA SOSTANZA controllo del grado di purezza (p.f. = K) EVENTUALE RICRISTALLIZZAZIONE SOSTANZA + IMPUREZZE SOLUBILI + IMPUREZZE INSOLUBILI • dissoluzione nel solvente al p.eb. • filtrazione a caldo • cristallizzazione per raffreddamento • filtrazione dei cristalli • essiccamento

  6. non deve reagire con il soluto S deve solubilizzare il soluto molto a caldo e poco a freddo T 1 : 5 - 1 : 10 deve solubilizzare le impurezze sia a caldo che a freddo deve dare cristalli ben formati deve essere bassobollente SOLVENTE p. eb. solvente < p. f. soluto

  7. Alcune coppie di solventi comunemente usate meno polare - più polare esano - etere etilico esano - acetato di etile esano - cloroformio esano - acetone cicloesano - butanolo etere etilico - metanolo/etanolo acqua - metanolo/etanolo acido acetico - acqua

  8. dissoluzione nella minima quantità del solvente al p.eb. filtrazione a caldo per allontanare eventuali solidi sospesi raffreddamento del filtrato e cristallizzazione del soluto filtrazione dei cristalli essiccamento dei cristalli controllo del grado di purezza (p.f.) CRISTALLIZZAZIONE scelta del solvente 7 stadi

  9. X di A AM (B) AM di B X di A AM (B) X di A MIX X di A X di A AM (B) X di A AM (B) AM (B) componente meno solubile componente più solubile A B Cristallizzazione frazionata MISCELA DI COMPOSTI A (meno solubile)+ B (più solubile)

  10. rapporti componenti combustione C, H precisione 0.3% differenza al 100% O DETERMINAZIONE DELLA PUREZZA ANALISI ELEMENTARE

  11. T miscela A + B liquidi p.f. B C g D p.f. A F d f liquido + solido B liquido + solido A E e e solido A + solido B % A 100 80 60 40 20 0 % B 0 20 40 60 80 100 DETERMINAZIONE DELLA PUREZZA PUNTO DI FUSIONE perché la sostanza impura ha un p.f. minore della sostanza pura? • abbassamento del punto di fusione • ampliamento dell’intervallo di fusione

  12. attrazione ionica • legame idrogeno • interazioni dipolo-dipolo • forze di Van der Waals FORZE INTERMOLECOLARI SIMMETRIA MOLECOLARE molecole simmetriche fondono a temperature maggiori GRANDEZZA DELLA MOLECOLA molecole più grandi fondono a temperature maggiori un composto che cristallizza in più di una forma cristallina ha un punto di fusione per ciascuna di esse POLIMORFISMO RELAZIONI TRA PUNTO DI FUSIONE E STRUTTURA

  13. forme enantiomericamente arricchite composto enantiomericamente puro racemato cristallizzazione diretta RISOLUZIONE derivati diastereomerici RISOLUZIONE DI RACEMATI PER CRISTALLIZZAZIONE R + S 0 < grado di purezza < 99.99%

  14. CONGLOMERATO RACEMICO (10%) ++++ ++++ ++++ ---- ---- ---- COMPOSTO RACEMICO (85%) PSEUDORACEMATO (5%) RISOLUZIONE DI RACEMATI PER CRISTALLIZZAZIONE RACEMATO +-+- -+-+ +-+- +++- -+-- +-++

  15. CONGLOMERATO RACEMICO ++++ ++++ ++++ ---- ---- ---- T - + eutettico 100 % + ee 0 100% - RISOLUZIONE DI RACEMATI PER CRISTALLIZZAZIONE • Le interazioni tra enantiomeri sono maggiori di quelle tra omomeri. (+,+/-,-) > (+,-/-,+) • L’aggiunta di un enantiomero puro al racemato provoca l’aumento del punto di fusione della miscela. • CRISTALLIZZAZIONE DIRETTA + SEPARAZIONE MECCANICA • Pasteur CRISTALLI CHIRALI ac. tartarico • CRISTALLIZZAZIONE PREFERENZIALE • si aggiunge un cristallo di un enantiomero puro alla soluzione sovrassatura del racemato: precipita quell’enantiomero

  16. T T + + - - + racemato - A B 100 % 100 % ee 0 ee 0 100% 100% RISOLUZIONE DI RACEMATI PER CRISTALLIZZAZIONE +-+-+ -+-+- +-+-+ COMPOSTO RACEMICO • Le interazioni tra enantiomeri sono maggiori di quelle tra omomeri. (+,-/-,+) < (+,+/-,-) • L’aggiunta di un enantiomero puro al racemato può provocare sia l’aumento che la diminuzione del punto di fusione della miscela. • Si può ottenere un singolo enantiomero solo da miscele arricchite con ee > della composizione dell’eutettico • Tra + e A e tra - e B precipitano rispettivamente + e - puri. • Nell’intervallo A-B cristallizza il racemato. CRISTALLI ACHIRALI ORDINATI • Non è possibile prevedere se l’arricchimento si verificherà nella soluzione o nel precipitato

  17. T T + + - - 100 % 100 % ee 0 ee 0 100% 100% RISOLUZIONE DI RACEMATI PER CRISTALLIZZAZIONE +++- -+-- +-++ PSEUDORACEMATO • Le interazioni tra enantiomeri sono simili a quelle tra omomeri. (+,-/-,+) ~ (+,+/-,-) • L’aggiunta di un enantiomero puro al racemato non provoca variazioni del punto di fusione della miscela. CRISTALLI ACHIRALI CASUALI • Il comportamento è quasi ideale. • Non è possibile separarli per cristallizzazione

  18. R R S RR SR RISOLUZIONE DI RACEMATI PER FORMAZIONE DI COMPOSTI DIASTEREOMERI + + FORMAZIONE DI SALI IONICI (COMPOSTI ACIDI O BASICI) FORZE CHE INDUCONO LA CRISTALLIZZAZIONE INTERAZIONI SUPRAMOLECOLARI (COMPOSTI DI INCLUSIONE) COMPLESSI A TRASFERIMENTO DI CARICA

  19. RISOLUZIONE DI RACEMATI PER FORMAZIONE DI COMPOSTI DIASTEREOMERI DISPONIBILE A BASSO COSTO IN ELEVATA PUREZZA ENANTIOMERICA AGENTE RISOLVENTE DISPONIBILE IN ENTRAMBE LE FORME ENANTIOMERE FACILMENTE RICICLABILE 1-feniletilammina brucina efedrina stricnina chinina acido tartarico acido mandelico acido malico

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