informe Orgánica Lab 3

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Universidad de Santiago de ChileFacultad de Química y BiologíaLaboratorio Química Orgánica I

Obtención y análisis por cromatografíaen capa delgada y en columna de la

oleorresina de pimentón dulce(Capsicum annum)

Autores: Hugo MuñozConstanza Venegas

Profesor: Alejandro Urzúa



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Objetivos

- Analizar utilizando la técnica de cromatografía en capa delgada y cromatografía encolumna un extracto de pimentón dulce.- Conocer y aplicar los principios de la cromatografía en capa delgada (fina) y de la

cromatografía en columna. Método Experimental

Obtención y análisis por cromatografía en capa delgada de laoleorresina de pimentón dulce (Capsicum annum)

Colocar el Polvo de pimentón dulce molido en un balón de 100 mL y luegoañadir 25 mL de éter de petróleo y trozos de porcelana.

Calentar la solución a reflujo por 10 minutos.

Enfriar y filtrar la suspensión.

Concentrar en evaporador rotatorio hasta los 10 mL.

Preparar cámaras cromatográficas con dos mezclas CHCl3-eter de petróleo(1:1) y CHCl3-Metanol de petróleo (50:1)

Para examinar las placas utilizar luz visible, luz UV, y revelar en una cámaracon vapor de yodo.



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Obtención y análisis por cromatografía en columna de laoleorresina de pimentón dulce (Capsicum annum)

Se prepara la columna a utilizar con un pequeño pedazo de algodón (NOCOMPACTADO), el cual se sitúa en el estrechamiento de la columna, a

continuación se añade un la fase estacionaria (silica).

Se siembra la muestra sobre la fase estacionaria, cuidadosamente, luegose añade el solvente a utilizar (40 mL de diclorometano- éter de petróleo

1:1)

Cuando el solvente baja junto a la muestra, esta se recoje en tubos deensayo rotulados correlativamente.

Una vez que fluyó el eluyente, (cuidado que se no seque la columna) tratarcon 10 mL de diclorometano y luego diclorometano- metanol (99:1)

Realizar CCF a las muestras obtenidas para ver la calidad de la separaciónrealizada.



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Propiedades de los Reactivos:

Éter de Petróleo: (Mezcla de C5H12 y C6H14)

Densidad: 0,6-0,8 g/cm3

P.f: no aplica

P.eb: 35-65 ºC

Punto de congelación: <0 ºC

Miscibilidad en agua: 0

Inflamabilidad: muy inflamable

Aspecto: liquido claro incoloro, olor a gasolina, muy volátil.

Toxicidad y peligrosidad: nocivo; si se ingiere puede causar daño pulmonar.líquidos y vapores fácilmente inflamables.

Metanol: (CH3CH2OH)

Masa molar: 32.04 g/mol

Densidad: 0.81 g/ml (0/4ºC), 0.7960 (15/4ºC),0.7915 (20/4ºC), 0.7866 (25/4ºC)

P.f: -97.8 ºC

P.eb: 64.7ºC

Solubilidad: miscible con agua, etanol, éter,benceno, cetonas y muchos otros disolventes orgánicos. Disuelve una granvariedad de sales inorgánicas por ejemplo 43 % de yoduro de sodio, 22 % decloruro de calcio, 4 % de nitrato de plata, 3.2 % de cloruro de amonio y 1.4 % decloruro de sodio.

Aspecto: incoloro, volátil Toxicidad y peligrosidad: inflamable, volátil. El envenenamiento puede efectuarse

por ingestión, inhalación o absorción cutánea. Y se debe, posiblemente, a suoxidación a ácido fórmico o formaldehido, esta oxidación se sabe que puede serinhibida por etanol, pues el etanol es metabolizado de manera muy específica ydesintoxica al organismo de metanol por medio de la respiración. Después de lamuerte, el efecto más grave de este producto, es la ceguera permanente

Cloroformo: (CHCl3) Masa molar: : 119.39 g /mol

Densidad: 1,498 g/ml P.f: -63,5 ºC

P.eb: 61,26 ºC

Solubilidad: miscible con etanol, benceno, éter dietílico, éter de petróleo,tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono y acetona.

Aspecto: líquido incoloro con olor dulce característico, muy volátil

Toxicidad y peligrosidad: Está clasificado como moderadamente tóxico, sinembargo está considerado como posible carcinogénico humano.

Los signos de intoxicación aguda con vapores de cloroformo, en general, son: depresiónrespiratoria, neumonitis química, edema pulmonar, acidosis metabólica, depresión del

sistema nervioso central, dolor de cabeza, fatiga, adormecimiento y pérdida delequilibrio. Se ha informado, también de arritmias y paro cardiacos.



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¿Qué es la cromatografía?

La cromatografía es una técnica que se utiliza para separar sustancias, de mezclascomplejas, esta se fundamenta en la preparación de un adsorbente sujeto en algún

soporte.

En esta técnica de análisis químico, tenemos una fase móvil y una estacionaria, la móvilcorresponde al eluyente utilizado para desplazar la muestra a través del soporte elegido,por lo que un requisito para realizar cromatografía es que el eluyente pueda diluir lamuestra.

TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS UTILIZADAS

Cromatografía en capa fina

La cromatografía en capa fina (CCF o TLC) es una técnica rápida y efectiva. Se utilizacomúnmente para seguir el desarrollo de una reacción, para analizar el númeroaproximado de componentes de una muestra, y por su valor como criterio de pureza.

También es fundamental para determinar el disolvente (o mezcla de disolventes)adecuado, como paso previo a la realización de una cromatografía en columna.

La polaridad es la base de esta técnica. La fase estacionaria formada por gel de sílice espolar y los analitos a separar presentarán diferentes polaridades. Quedarán mas

retenidos por la fase estacionaria los mas polares y, la elección del disolvente en funciónde su polaridad, hará que los analitos sean arrastrados mas rápido o mas despacio, oincluso quedar completamente retenidos en la fase estacionaria, consiguiendo suseparación.

Cromatografía en columna

En la cromatografía en columna la separación se consigue haciendo fluir la mezcla através de una columna de adsorbente. Los compuestos emergen de la columna a tiemposdiferentes, y pueden ser recogidos en fracciones separadas.

Comúnmente se suele usar como adsorbente alúmina o sílice. Las fases móviles se usanen función de la polaridad de los compuestos a separar.

A continuación se enumera una lista de menor a mayor polaridad de las fases móvilescomúnmente usadas:

Hexano Tolueno Diclorometano Cloroformo Dietil éter Acetato de etilo



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Acetona 1-Propanol Etanol Metanol Agua

En la elección del eluyente influyen varios factores: Precio, Pureza, No utilizarmezclas de eluyentes, No utilizar compuestos muy volátiles, Evitar que contengan trazasde metales (catalizadores).

La constante Rf (Ratio of Front) Es simplemente una manera de expresar la posición de un compuesto sobre una placacomo una fracción decimal, mide la retención de un componente. Se define como:

Rf = Distancia recorrida por el compuestoDistancia recorrida por el disolvente

Rf es la razón o cuociente de las distancias recorridas simultáneamente desde el origenhasta el centro de la mancha de una sustancia y el frente de la fase móvil (disolvente oeluyente).

Carotenoides:

Carotenos:Son los que poseen una coloración anaranjada, y se tienen los siguientes:

- Betacarotenos: pigmento vegetal, precursor de la vitamina A, antioxidante.

- Alfacarotenos: con propiedades más destacadas antioxidantes que elbetacarotenos, aparece en los mismos alimentos pero en menor proporción.

- Licopeno: componente el cual debe su coloración roja los tomates,anticancerigeno y antioxidante.

- Criptoxantina: con propiedades más destacada como antioxidante que losbetacarotenos pero aparece en menor proporción.

Xantofilas:Son las que poseen una coloración amarillenta parda, dentro de las xantofilas másimportantes tendríamos las siguientes:

- luteína y zeaxantina: pigmento liposoluble de color amarillento que aparece en lasalgas, bacterias y plantas superiores. Su función es proteger a las plantas deradiación solar como también la retina humana. La zeaxantina aparece en la yemadel huevo, naranjas y mango. La luteína aparece en las hortalizas de color verde

oscuro, lechugas, espinacas, coles. Anticancerígeno.



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- Capsantina: pigmento que se encuentra principalmente en los frutos rojosmaduros del pimiento y el pimentón. Antioxidante, anticancerígena.

- Capsorrubina: también principalmente en los frutos rojos (pimientos). Pigmentode color amarillo rojizo. Antioxidante.

Estructuras:

Resultados cromatografía en capa fina:

Tabla Nº1: Solventes utilizados en las cámaras.

Cámara Cromatografía Solvente o Solución (%)

1 Cloroformo - éter de petróleo (1:1)

2 Cloroformo – metanol (50:1)



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Tabla Nº2: colores de los pigmentos

Tabla Nº3: Distancia recorrida por los pigmentos (Oleosina).Distancia total recorrida por el disolvente (cámara 1: diclorometano- éter de petróleo) =

5,50 cm.

Patrón Recorrido (cm) Rf color1 3,00 0,545 Rojo

2 4,00 0,727 naranjo3 4,80 0,872 amarillo

*

**

Figura Nº1

Tabla Nº4: Distancia recorrida por los pigmentos (oleosina).Distancia total recorrida por el disolvente (cámara 2: diclorometano - metanol) = 5,80cm.

Patrón Recorrido (cm) Rf color1 4,10 0,706 Naranjo

2 4,70 0,810 Amarillo3 5,30 0,913 rojo

Pigmento Color

Capsorrubina Rojo

Caroteno α y β Naranjo

(Capsantina) Amarillo

Amarillo

Naranjo

Rojo



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*

**

Figura Nº2

Reconocimiento con yodo:

Placa Nº1 Placa Nº 2Figura Nº3 Figura Nº4

Resultados cromatografía en capa fina:

Tabla Nº 1: Adsorbente utilizado en la cromatografía en columna:

Adsorbente Proporción

Éter petróleo – diclorometano 50% - 50%

Diclorometano – metanol 99% - 1%

Rojo

Amarillo

Naranjo



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Tabla Nº 2: Siembra en capa fina de los pigmentos obtenidos en la cromatografía encolumna.

Siembra Color Recorridopigmento(cm)

RecorridoSolvente

Rf (cm) pigmento

1 Amarillo 3,3 3,5 0,9428 Caroteno

2 Rojo 0,9 4,0 0,2250 Capsantina,capsorrubina

3 Rojo 0,5 3,5 0,1428 Capsantina,capsorrubina

***

En la cromatografía en capa fina se utilizo la cámara con (éter de petróleo –

diclorometano, 50 – 50)

Discusión:

- La adsorción ocurre debido a las interacciones intermoleculares, que actúan en lasuperficie de las moléculas, definiendo propiedades y solubilidad de compuestosorgánicos en medios polares y apolares.

- basándose en que lo similar disuelve a lo similar, siendo la silica gel de carácterpolar, que corresponde a la fase estacionaria, el pigmento que prácticamente nose desplazaría debe ser el de carácter mas polar, de la misma manera el que tieneun mayor desplazamiento será el mas apolar.

- La efectividad del Diclorometano corresponde a la misma que la del cloroformo,pero el primero difiere con el último en la separación de los pigmentos rojos(capsantina o capsorrubina) debido a que este logra más fases intermedias entreestos compuestos por lo tanto se podría concluir que los compuestos están más

puros, sin embargo al realizar la cromatografía en capa fina, al pigmento rojo,notamos que este corresponde a una mezcla de carotenos, debido a que adiferencia de la primera muestra a la que se le realizó esta técnica, esta mostrabamás de una banda coloreada.

- Se colocaron las placas de silica en la cámara de yodo, este hace el reconocimientode doble enlaces, “rompiéndolo” y enlazándose él. Por lo tanto lo que se torne

marrón corresponde a compuestos que tenían doble enlace, (ver figura Nº3, 4),procurar tapar con cinta adhesiva luego de realizar el revelado en yodo, debido aque si no se realiza la capa de este se saldrá.



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- En la cromatografía en columna se obtuvieron pigmentos algo diluidos, en el casodel caroteno se obtuvo de color amarillo, siendo este de color naranjo, lo mismopasa con el pigmento de color rojo, que se obtuve un rojo más claro, no pudiendodecidir con exactitud si corresponde a capsantina o capsorrubina, es probable quehaya mezcla de ambos.

- A medida que se fue “polarizando” el solvente utilizado en la cromatografía en

columna, se pudieron separar más compuestos, esto es porque al añadirlemoléculas polares a la fase móvil, esta puede interactuar con las moléculaspolares de la muestra, por lo tanto dependiendo de los compuestos que se deseenobtener es el solvente que se debe utilizar.

Conclusión:

La velocidad en la separación de los componentes dependerá de la polaridad deladsorbente y del disolvente.

Aquellos componentes que sean apolares, serán mucho más rápidos en suseparación, siempre y cuando se utilice un solvente apolar.

La cromatografía en capa fina constituye una técnica de separación decompuestos que se puede utilizar para saber si existen mezclas o compuestospuros, esta es una técnica sólo de análisis, ya que las cantidades que se obtienende la separación son ínfimas, mientras que la cromatografía en columna,constituye una técnica de separación en la cual se logra obtener una cantidadconsiderable de compuesto.



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Bibliografía:

Donald L. Pavia, “microscale and macroscale techniques in the organic

laboratory”,1º ed., Thomson, 2001, USA., pag. 313-326

Fichas de seguridad, http://www.fichasdeseguridad.com

Douglas A. Skoog, “Principios de Analisis Instrumental”, 6ª ed., cengage learning,2007, Mexico, pag. 848-851.

http://www.botanical-online.com

M. Restrepo Gallego. (2006). Revista Lasallista de investigacion, colombia, nº 002,vol. 3: 43-47

* La distancia del compuesto se toma respecto a la distancia entre la línea de siembra

trazada donde se ha depositado el compuesto y el centro de la mancha obtenida.

** La numeración del patrón está ordenada desde la siembre hacia arriba en la placa de

Silica gel.

http://www.botanical-online.com/



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