Rimozione selettiva di componenti
Quando si esegue un esperimento che sintetizza un prodotto chimico, una reazione è spesso completa ogni volta che si interrompe l’agitazione o il riscaldamento. Eppure, ci sono sempre più passaggi nella procedura! Ciò che accade comunemente subito dopo è quello di” work-up ” la reazione in qualche modo. Un work-up si riferisce a metodi volti a isolare il prodotto dalla miscela di reazione e spesso inizia utilizzando un imbuto separatore ed estrazioni.,
Ad esempio, immaginate che l’acido acetico e l’isopentanolo siano stati riscaldati in presenza di un catalizzatore acido per un’ora (Figura 4.5) al fine di produrre acetato di isopentile, un estere che odora di banane (vedere schema di reazione in Figura 4.6). Dopo il periodo di tempo di un’ora, purtroppo non c’è solo l’estere odore di banana nel pallone., Il pallone conterrà anche sottoprodotti (l’acqua in questo caso), materiali di partenza rimanenti se la reazione è incompleta, così come eventuali catalizzatori utilizzati (\(\ce{H_2SO_4}\) in questo caso). In questo esempio, potrebbero esserci cinque composti nel pallone di reazione dopo la cessazione del riscaldamento (Figura 4.7)!
Quando si” lavora ” questa reazione, la miscela risultante viene spesso versata in un imbuto separatore insieme ad acqua e solvente organico. Questo produce due strati nell’imbuto separatore: uno strato acquoso e uno strato organico.
Dopo aver agitato questa miscela eterogenea, i composti si distribuiscono in base alla loro solubilità. I composti che hanno un’elevata solubilità in acqua favoriscono lo strato acquoso mentre i composti meno polari favoriscono lo strato organico., In questo esempio, il catalizzatore acido e l’acido carbossilico residuo o l’alcol verrebbero probabilmente aspirati nello strato d’acqua. L’estere avrebbe una maggiore affinità per lo strato organico rispetto allo strato acquoso, causando l’isolamento dagli altri componenti della miscela di reazione (Figura 4.7).
In questo esempio, è possibile che anche piccole quantità di alcol vengano aspirate nello strato organico, ma probabilmente potrebbero essere rimosse con un lavaggio ad acqua.”In un lavaggio, il composto desiderato (ad esempio l’acetato di isopentile) rimane nel suo attuale strato dell’imbuto separatore (in questo esempio lo strato organico) e i composti indesiderati vengono rimossi o “lavati via” in un altro strato (ad esempio lo strato acquoso). Un lavaggio è diverso da un’estrazione, perché in un’estrazione il composto desiderato si sposta dalla sua posizione corrente (cioè, si sposta da uno strato acquoso a uno strato organico), mentre nel lavaggio il composto desiderato rimane nel suo strato corrente.