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Cromatografia de Camada Delgada - CCD

Thin Layer Chromatography - TLC

Princpio CCD: partio de um soluto entre duas fases (como na extrao) sendo

uma estacionria e uma mvel; o equilbrio constantemente deslocado pela fase

mvel e os solutos so separados pelas diferenas de mobilidade impregnada em

placa de vidro ou alumnio

fase mvel (solvente) movido pelo efeito capilar pela placa

Cromatografia: Procedimento para a purificao de substncias utilizando-se

uma Fase Estacionria e uma Fase Mvel

Cromatografia Gasosa; Cromatografia de Coluna; Cromatografia Lquida de Mdia

Presso; Cromatografia de Alta Eficincia (CLAE - HPLC e U(H)PLC);

Cromatografia de Camada Delgada (CCD); Cromatografia de Papel; etc.

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Cromatografia Procedimento para a purificao de substncias utilizando-

se uma Fase Estacionria e uma Fase Mvel

Princpio: partio de um soluto entre duas fases (como na extrao) sendo uma estacionria e uma mvel; o equilbrio

constantemente restaurado pela fase mvel e os solutos so

separados pelas diferenas de mobilidade total.

Sadsorvido Sdissolvido P [Sd] / [Sa]

quanto maior P maior a mobilidade no

sistema.

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imagine um tubo de vidro contendo slica (areia) segura por um pouco de l de vidro na sada; a slica est imersa num solvente; colocando uma mistura de A e B no topo

da coluna e criando-se um fluxo constante de solvente (abrindo-se a sada e

adicionando-se no topo) observa-se a separao: A mais adsorvido que B

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vrios tipos de interao definem

as vrias cromatografias:

adsoro (interao intermolecular

com a superfcie de um slido)

partio: soluto particiona entre a

fase gasosa e lquida (molhando a

superfcie da coluna)

troca inica: polmero contendo

ctions covalentemente ligados

atraem os nions da solunao

excluso molecular: porosidade de

tamanho controlado

afinidade: interao intermolecular

(ligao qumica s vezes) muito

especfica com molcula na fase

mvel

HPLC

CG

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CROMATOGRAMA => medida do coeficiente de partio P

no sofre reteno

k = (tr -tm) / tm fator de reteno ou fator de capacidade igual razo molar entre as fases estacionria e mvel!

k = nestacionria / nmvel ento Partio = k Vmvel/Vestcionaria

Fase Estacionria: normalmente consideravelmente polar; slica gel (SiO2) e xido

de alumnio (Al2O3) so as fases mais utilizadas;

Papel

Celulose

Amido

Aucares

Silicato de magnsio

Sulfato de clcio

cido Silcico

Silicagel

Florisil

xido de Magnsio

xido de alumnio (alumina)

(cido, neutro, bsico)

Carvo ativado

Aumento da intensidade de

interao (ligaes) com

compostos polares

Princpio da Separao Cromatogrfica Interaes moleculares entre substncias e as fases estacionrias mais utilizadas

silicagel e xido de alumnio:

O solvente desloca o soluto da superfcie!

Substncias mais polares: mais adsorvido (ficam presos fase estacionria). Substncias menos polares so mais facilmente eluidas.

Solventes mais polares eluem melhor todas as substncias; efeito mais

pronunciado no caso de substncias polares.

Sequncia elotrpica de solventes para cromatografia:

Hidrocarbonetos

(ter de petrleo, hexano, ciclo-hexano)

CCl4 Tolueno

CHCl3 CH2Cl2 ter etlico

Acetato de etila

Acetonitrila

Acetona

Piridina

lcoois (metanol, etanol, etc.)

gua

cido actico

Aumento da polaridade do

solvente, maior interao

com grupos funcionais

polares

O solvente mais polar elui melhor substncias polares por melhor dissolve-los e deslocar o

equilbrio de eluio (Kelui); alm disso, o solvente mais polar adsorve melhor superfcie da

fase estacionria, deslocando desta maneira todas as substncias para a fase lquida.

Ordem de eluio de classes de substncias:

Princpio da Separao Cromatogrfica

Hidrocarbonetos Interaes van der Waals

Alcenos (Olefinas) e Alcinos Dipolo induzido

teres Dipolo

Haletos de Alquila Dipolo

Compostos Aromticos Dipolo Induzido

Cetonas e Aldedos Dipolo, (ligaes de hidrognio)

steres Dipolo, (ligaes de hidrognio)

lcoois e Aminas Ligaes de hidrognio

cidos Carboxlicos e bases fortes Formao de Sais

Ordem de

eluio

Substncias apolares eluem mais rapidamente que substncias polares porque os compostos

polares possuem maiores interaes com a fase estacionria (polar).

Alm disso, substncias com maior peso molecular (e a mesma polaridade) eluem mais

lentamente que os anlogos menores (menores interaes Van der Waals).

Substncias mais polares necessitam de solventes polares para serem eludas, substncias

apolares eluem tambm com solventes menos polares.

Princpio da Cromatografia em Coluna

Princpio da Cromatografia em Camada

Delgada - CCD

Cromatografia em Camada Delgada Como efetuar o experimento:

1. Preparo da Placa: Linha horizontal cerca 1 cm da borda com LPIS

2. Preparo da cmera de revelao:

escolher bquer adequado com tampa de vidro de relgio;

forrar parcialmente com papel de filtro (saturar ambiente com vapor de solvente);

colocar o solvente (altura ~0,5 cm), tampar o bquer e deixar equilibrar (15 min).


3. Aplicar amostra dissolvida na linha da placa usando-se capilar:

tocar rapidamente o capilar com amostra (evitar manchas grandes);

se for o caso fazer vrias aplicaes no mesmo ponto;

identificar as manchas com LPIS;

Efetuar o desenvolvimento (revelao) da placa na cmera: colocar a placa (pina) na cmera de desenvolvimento (sem tocar com dedo);

solvente deve ficar abaixo da linha da aplicao;

deixar solvente subir at 0,5 cm abaixo do limite da placa;

retirar a placa (pina) e marcar frente do solvente.


5. Visualizar as manchas:

deixar secar a placa (pistola de ar se for necessrio);

marcar as manchas coloridas (LPIS);

visualizar manchas com lmpada UV ou outro Mtodo de Visualizao.

Calcular os valores de Rf.

Cromatografia em Camada Delgada

Relatar o Resultado de um CCD: O valor de Rf Rf: ratio to front

O valor de Rf um parmetro fsico da substncia e pode ser utilizado para sua

identificao caso se mantm constante os seguintes condies:

solvente ou mistura de solventes;

fase estacionria (silicagel ou xido de alumnio);

condies ambientais (temperatura etc.)

espessura da camada e quantidade de amostra aplicada.

Cromatografia em Camada Delgada Mtodos de visualizao da manchas:

1. Utilizando-se lmpada UV (254 e 365 nm):

Visualiza substncias fluorescentes (placa sem indicador) ou que seqestram a

fluorescncia (placa com indicador fluorescente).

Utilizando-se cmara de iodo: Iodo reage com muitos compostos orgnicos, formando complexos, e levando a

manchas amarelas at marrons.

Mtodos especficos para deteco de grupos funcionais (mtodos destrutivos): (i) cido sulfrico concentrada e aquecimento (manchas pretas);

(ii) nitrato de prata para visualizar haletos de alquila (manchas escuras de prata da

decomposio dos compostos de prata formados);

(iii) formao de 2,4-dinitrofenil hidrazonas a partir de compostos carbonlicos

(colorao amarela ou alaranjada);

(iv) cloreto frrico (FeCl2) leva a complexos coloridos com fenis;

(v) cidos podem ser visualizados com indicadores de pH como verde de

bromocresol;

(vi) compostos facilmente oxidados podem ser visualizados com oxidantes

coloridos como CrO3 ou KMnO4;

(vii) deteco de aminas com p-dimetilamino-benzaldedo e de aminocidos com

ninidrina.


Utilizao em Qumica Orgnica:

Determinar o nmero de componentes de uma mistura; Determinar o solvente (ou mistura) ideal para efetuar separao em coluna cromatogrfica;

Monitorar a separao durante a cromatografia em coluna;


Utilizao em Qumica Orgnica:

Estabelecer se dois compostos so idnticos; Verificar eficincia de processos de purificao (cromatografia, recristalizao, extrao, etc.);

Monitorar o progresso de uma reao.


Execuo da Parte Experimental:

1. Efeito do Eluente: usar 3 placas pequenas!

Verificar a influncia da polaridade do eluente sobre a CCD de antraceno (AT) e

trifenilmetanol (TM).

Desenvolver placas de CCD com AT e TM usando-se ciclo-hexano, tolueno e

diclorometano como eluentes. Determinar os valores de Rf.

2. Efeito da Estrutura da Substncia: usar a placa grande!

Verificar o efeito da estrutura do composto (grupos funcionais) sobre o

comportamento dele na CCD utilizando-se diclorometano como eluente.

Substncias: benzaldedo (BZ)

lcool benzlico (AB)

cido acetilsaliclico (AA)

antraceno (AT)

trifenilmetanol (TM)

Desenvolver a placa de CCD (grande) com diclorometano como eluente e

determinar os valores de Rf das substncias.

3. Identificar uma mistura de substncias pelos valores de Rf na CCD com

diclorometano. usar uma placa pequena!


Materiais:

3 bquer 100 mL para placas pequenas;

1 bquer 250 mL para a placa grande;

4 vidros de relgio;

tiras de papel de filtro;

vrios capilares;

solventes ciclo-hexano, tolueno e diclorometano na capela;

solues das 5 substncias em diclorometano (uma estante por

bancada);

soluo da amostra problema (com indicao do armrio);

Placas de cromatografia CCD com SiO2 como fase estacionria e

indicador de fluorescncia, cortados em dois tamanhos;

Pistola de ar quente e lmpada de UV


Relatrio:

Calcular os valores de Rf para AT e TM nos diferentes eluentes e

discutir os resultados obtidos.

Calcular os valores de Rf para os vrios compostos obtidos na

CCD em diclorometano e discutir os resultados obtidos

considerando-se as propriedades (polaridade) dos compostos.

Calcular os valores de Rf obtidos para a amostra problema e

identificar a(s) substncia(s) contida(s), com base na comparao

dos valores com os anteriormente determinados. Usar na

atribuio tambm outras observaes (impurezas). Discuta!

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