cromatografia em camada delgada

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Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Química
Química Orgânica Experimental
Professora: Amanda
Atividade 1 - Cromatografia em Camada Delgada (CCD)
Realizada em: 21/03/2019
Turma: Farmácia
Alunos: Amanda Neves Matos - 2017089952
Letícia Rodrigues Chenna - 2017111877
Belo Horizonte, março de 2019
OBJETIVO 
Introduzir a técnica da cromatografia em camada delgada (CCD) e estudar a fotoisomerização cis-trans do azobenzeno. 
MATERIAIS UTILIZADOS
Materiais:
Béquer de 50 mL.
Tubos capilares
Placas cromatrográficas em vidro
Cubas de vidro
Vidros de “penincilina”
Papel de Filtro
Espátula
Estufa
Régua 
Reagentes
Tolueno
Azobenzeno
Benzidrol
Acetona
Iodo
INTRODUÇÃO
TÉCNICA
A cromatografia é um método físico-químico de análise que possibilita a identificação, purificação e separação de substâncias partindo do princípio de diferença de velocidade com que as substâncias se movem pela fase estacionária quando arrastadas por um solvente em movimento. Na cromatografia em camada delgada, uma placa de vidro é coberta com uma fina camada de sílica e a amostra a ser analisada é aplicada numa extremidade e o solvente é empregado em uma cuba de eluição, como mostra a figura 1. Como a sílica é polar, substâncias que interagem com a mesma são pouco arrastadas pelo solvente e substâncias apolares são mais arrastadas na placa pelo solvente que também é apolar.
FOTOISOMERIZAÇÃO DO AZOBENZENO
O azobenzeno, como representado na figura 2 abaixo, existem na forma de isômeros cis e trans. 
Figura 2: Isômeros cis/trans do Azobenzeno
Os isômeros possuem ligações duplas fortes com condições muito enérgicas. No entanto, azo-derivados possuem ligações fortes entre nitrogênios, que é fotoquimicamente sensível a região do visível, o que leva a isomerização. Os dois isômeros podem passar de um para outro com particulares comprimentos de onda de luz: luz ultravioleta, as quais correspondem a energia do lacuna da transição π-π* (estado S2), para conversão trans-a-cis, e luz azul, a qual é equivalente a transição n-π* (estado S1), para isomerização cis-a-trans. 
PARTE EXPERIMENTAL
PROCEDIMENTOS
PARTE I: ISOMERISMO CIS-TRANS NO AZOBENZENO
1 – Com o auxílio de uma lapiseira, delimitou-se uma parte superior e inferior da placa de vidro, deixando a parte do meio com aproximadamente 4 cm.
2 – Com o auxílio de um tubo capilar, aplicou-se uma gota de solução de azobenzeno em uma placa de vidro contendo sílica.
3 – Expôs-se a placa ao sol por 15 minutos.
4 – Preparou-se a cuba de eluição da seguinte maneira: adicionou-se o tolueno de modo a atingir uma altura que não tocasse no azobenzeno presente na placa de vidro.
5 – Com o auxílio de outro tubo capilar, aplicou-se uma gota de solução de azobenzeno (que permaneceu no escuro) na mesma placa utilizada no item 2.
6 – Introduziu-se a placa na cuba de eluição e tampou-se.
7- Esperou-se que o solvente subisse até atingir a marcação superior da placa.
8 – Removeu-se a placa da cuba de eluição e com o auxílio de uma lapiseira, delimitou-se a posição atingida pelo eluente (frente do eluente).
9 – Mediu-se as distâncias entre o ponto de aplicação da amostra e a frente do eluente para posterior cálculo dos Rf’s (Equação 1).
Equação 1. Cálculo de Rf.
PARTE II. IDENTIFICAÇÃO DOS COMPOSTOS BENZIDROL E BENZOFENONA
1 – Transferiu-se uma ponta de espátula da substância A para um vidro de penicilina e adicionou-se três gotas de acetona para dissolver a substância. Com o auxílio de um tubo capilar, aplicou-se uma gota da solução A próximo a uma das bordas laterais da placa.
2 - Transferiu-se uma ponta de espátula da substância B para um vidro de penicilina diferente do item acima e adicionou-se três gotas de acetona para dissolver a substância. . Com o auxílio de um tubo capilar, aplicou-se uma gota da solução B próximo a outra borda lateral da placa.
3 - Peparou-se a cuba de eluição da seguinte maneira: adicionou-se o tolueno de modo a atingir uma altura que não tocasse nas substâncias A e B presentes na placa de vidro.
4 – Removeu-se a placa e após a evaporação do solvente, introduziu-a numa câmara escura UV para observar o percurso das duas substâncias.
5 – Introduziu-se a placa numa cuba reveladora contendo iodo para revelação das manchas.
6 – Retirou-se a placa da câmara reveladora.
7 - Com o auxílio de uma lapiseira, delimitou-se a posição atingida pelo eluente (frente do eluente).
8 - Mediu-se as distâncias entre o ponto de aplicação da amostra e a frente do eluente para posterior cálculo dos Rf’s.
MONTAGENS – Desenho
RESULTADOS E DISCUSSÕES
PARTE I: ISOMERISMO CIS-TRANS NO AZOBENZENO
Após a realização do procedimento, os seguintes cálculos foram realizados para descobrir os respectivos Rf’s: 
Azobenzeno exposto à luz obteve-se uma mancha dupla. Uma forma oval mais perto da parte superior delimitada da placa e uma forma de “fantasma” um pouco mais pra baixo. Marcando-se o centro de cada uma dessas manchas e calculando-se os respectivos Rf’s, obteve-se:
Equação 1: Calculo de Rf
Mancha exposta a luz – Rf: 1,9 / 5 = 0,38
Mancha no escuro - Rf: 3,5 / 5 = 0,7
Azobenzeno que permaneceu no escuro obteve-se uma mancha oval mais perto da parte superior delimitada da placa. 
	Substância
	Estrutura
	Polaridade (ordem descrescente)
	Rf
	Cis- azobenzeno
	
	Trans < cis
	0,38
	Trans- azobenzeno
	
	
	0,7
Tabela 1 : Comparação entre cis e trans azobenzeno
Ao analisar a estrutura, nota-se que o trans-azobenzeno possui momento dipolo nulo, e o cis- azobenzeno por sua vez, possui momento dipolo diferente de zero. Uma outra evidência que justifica a polaridade, é o valor do Rf do cis-azobenzeno (0,38), implicando em um composto polar, logo, interage mais com a placa cromatográfica de sílica-gel, lgo, obtêm-se um menor valor de Rf.
O trans-azobenzeno é mais comumente encontrado em temperatura ambiente, justificando a necessidade do cis-azobenzeno ser mantido no escuro, uma vez que, ao ser exposto a luz, o composto cis, sofre fotoisomerização e trasnforma-se no composto trans. Justificando as duas manchas encontradas na primeira gota depositada na placa e levada à luz.
PARTE II. IDENTIFICAÇÃO DOS COMPOSTOS BENZIDROL E BENZOFENONA
Foram se calculados os Rf’s das substancias marcadas na placa. 
Substância A : 
2,8 / 4,9 = 0,59
Substância B :Obteve-se duas manchas, após marcar o centro de cada uma delas e calcular o Rf, o resultado obtido foi de:
2,4 / 4,9 = 0,48
2,7/ 4,9 = 0,55
O fato de, nessa cromatografia obter-se 2 manchas é um indicativo de que a substância B não estava pura.
Considerando os valores de Rf’s encontrados, nota-se que a substância que for mais polar, terá um valor de Rf menor, por apresentar uma maior interação com a placa. Assim, têm-se : Substância A = Benzofenona e substância B = Benzidrol – Como apresentado na tabela 2;
	Substância
	Estrutura
	Polaridade (ordem descrescente)
	Rf
	Benzidrol
	
	Benzofenona < Benzidrol
	0,48
	Benzofenona
	
	
	0,59
Tabela 2 : Comparação entre Benzidrol e benzofenona
CONCLUSÃO
Com a prática, foi possível aprender como realizar o procedimento de cromatografia em camada delgada bem como elucidar sua aplicação para separação de substâncias. Pôde-se também confirmar a ocorrência da fotoisomerização do cis e trans azobenzeno bem como aprender a distinguir as substâncias benzidrol e benzofenona baseando-se nos respectivos valores de Rf. 
 REFERÊNCIAS 
Apostila de química orgânica experimental para farmácia. 2018.
<https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/97767/cincotto_fh_me_sjrp.pdf?sequence=1&isAllowed=y> Acesso em 25 de março 2019
<http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/10051308042014Quimica_dos_Compostos_Organicos_II_Aula_9.pdf> Acesso em 25 de março de 2019
<https://pt.dreamstime.com/mol%C3%A9cula-da-benzofenona-image110468432> Acesso em 25 de março de 2019
ANEXO
1-Em que consiste a técnica CCD?
A cromatografia de camada delgada é uma técnica cromatográfica utilizada para diferenciar solventes. A diferenciação dá-se pela diferença de afinidade dos solventes pela fase estacionária. É uma técnica rápida e econômica, sendo muito escolhida para o acompanhamento de reações orgânicas.
2- Em que situações CCD pode ser utilizada com técnica de separação/ purificação?
Para, por exemplo, separar compostos orgânicos a partir de extratos naturais. Nesse caso o extrato é primeiro submetido à cromatografia em coluna e posteriormente à cromatografia em camada delgada, onde misturas são identificadas e as substâncias separadas. 
3- Qual azobenzeno foi utilizado na atividade? Justifique. 
Trans azobenzeno. Tem momento dipolo igual a zero, logo possui um Rf maior se comparado com o cis azobenzeno. Quando analisada a placa exposta à luz, nota-se a presença de duas manchas, indicando a fotoisomerização do cis azobenzeno para trans azobenzeno.
4- Qual deles é o mais estável? Por quê?
Trans azobenzeno. Porque, em contato com a luz, o cis azobenzeno se fotoisomeriza em trans azobenzeno, indicando pouca estabilidade. Além disso o cis azobenzeno possui uma estrutura distorcida, o que aumenta a tensão e diminui a estabilidade.
5- O que ocorreu durante a irradiação de luz?
A ligação N=N é fotoquimicamente sensível na região do visível. Assim, ocorreu a isomerização do composto, transformando o trans-azobenzeno em cis-azobenzeno. 
Equação 2. Transformação de trans-azo benzeno em cis-azobenzeno pela luz.
6 - Identifique as substâncias A e B.
A = Benzofenona B= Benzidrol
7- Como a confirmação da identidade dessas substâncias poderia ser feita, utilizando CCD?
Analisando o valor dos respectivos Rf’s, levando em consideração o quanto cada uma dessas substâncias foi “arrastada” pelo solvente. Logo, a que ficasse mais retida seria o Benzidrol por ser mais polar e apresentar uma maior interação com a placa. Portanto, a que fosse mais arrastada seria a benfonenona, que possui caráter apolar.