TÉCNICAS PARA LA MANIPULACIÓN DECOMPUESTOS SENSIBLES AL AIRE

Laboratorio de Química Organometálica

Olga Lucia Hoyos Saavedra

• Introducción

• La Caja Seca

• Técnicas Schlenk

• Secado y desgasificación de solventes

Son Son materialesmateriales que que se se oxidanoxidan, , descomponen descomponen oo inclusoinclusopueden explotarpueden explotar, , cuando cuando se se exponen exponen al al oxoxígeno ígeno o a lao a la

humedadhumedad

Los compuestos Sensibles al Aire

•• Compuestos PirofCompuestos Pirofóricosóricos

Alquilos y arilos metálicos RMgX, RLi, RNa, R3Al, R2ZnCarbonilos metálicos Ni(CO)4, Fe(CO)5, Co2(CO)8Metáles alcalinos Na, K, CsMetal en polvo Al, Co, Fe, Mg, Pd, Pt, ZnHidruros metálicos NaH, KH, LiAlH4Hidruros B2H6, PH3, AsH3Boranos, fosfinas, arsinas, etc. Et3B, R3P, R3As

•• Sustancias que reaccionan violentamente Sustancias que reaccionan violentamente con el con el aguaagua

Hidruros metálicos, amidas metálicas(NaNH2), alquilos yarilos metálicos metales en polvo, hidruros, muchoshaluros del grupo principal (BCl3, BF3, AlCl3, PCl3, SiCl4),oxohaluros inorgánicos (POCl3, SOCl2), haluros ácidosorgánicos de bajo peso molecular y anhídridos.

La caja seca o las técnicas Schlenk NO PROTEGEN demateriales o mezclas que sean sensibles a una explosión.Igualmente solo ofrecen una protección limitada haciacompuestos tóxicos.

La Cámara seca

La mejor forma demantener unreactivo, alejado deloxígeno atmosféricoy el agua.

Se trabaja de formaaíslada, en unaatmósfera inerte.

1.Área de trabajo

Cámara de aluminio con unaventana frontal con dosgrandes guantes de materialadecuado

Los solventes orgánicos puedendañar los guantes de goma, asícomo los materialescortopunzantes, las uñaspuntiagudas, accesorios en losdedos, etc., causando lapérdida de presión del gas.

Partes de una Caja seca

2. Anticámara

Para colocar todolo que se necesitamanipular en lacámara principal

3. Purificador. (gas inerte)

El gas inerte circulapermanentemente en la cajaa través de un “scrubber”que sirve para purificarlo deagua o aire residual.

Esta parte puede sufrirdaños por muchos reactivosquímicos (solventes clorados,compuestos azufrados etc.)

Se debe ser cuidadoso conla evaporación de estoscompuestos.

4. Regulador de presión

Controla el nivel de presión conbaja tolerancia, de tal maneraque la bomba de inyección de gasinerte se encienda cuando lapresión disminuya y viceversacuando aumento.

También es posible regularlamanualmente

La Bolsa Seca

Cámara de atmósfera controlada

Es una bolsa que puede aislarse, purgarse e inflarse con un gasinerte apropiado.

- Poco costosa y portátil

- Manipulación de sustancias sensibles al aire y humedad- Manipulación de sustancias tóxicas

También se utiliza para:

- Procedimientos libres de polvo- Crear un habitat con atmósfera controlada- Estudios inmunológicos y microbiológicos

La CajaSeca

Bomba de vacio

Trampa devacio

Regulador y DewarDe nitrógeno

Técnicas Schlenk

Técnicas Schlenk

Manifold

Manifold

Burbujeador

TécnicasSchlenk

Burbujeadores

El tubo lateral se conecta a lalínea Schlenk con una manguera dealto vacío, ya sea para introducirnitrógeno, para hacer vacío oambas cosas.

La tubería debe ser gruesa para nocolapsar bajo vacío.

Material Schlenk

Son generalmente recipientes de

fondo redondo, con boca esmerilada

y un brazo lateral que tiene una

llave de vidrio o teflón, debe estar

engrasada (Grasa de alto vacio)

Material Schlenk

Balones

En la boca del frasco puede colocarse un septum, tapón de vidrio(engrasado) u otra pieza de algún aparato como un embudo de

adición o un filtro Schlenk.

Embudo deadición

Filtro

Rotar 150° Hacer vacíopor el brazo

lateral

Adición delíquidos

Destilación Secado/Evaporación

Transferencia de Solucionesvía septum, jeringas o

cánulas

Purga de una jeringacon el gas interte

Transferencia de líquidosCon jeringa

Transferencia de líquidos con jeringa

A burbujeador

Gas inerte

Aguja fléxible

Aguja de doble punta para transferir un líquido pirofórico

Transferencia de Soluciones vía septum, jeringas o cánulas

Una cánula es una aguja hueca con los dos extremos puntiagudos.Sirve para transferir líquidos, desde un frasco donde hay mayorpresión hacia uno de menor presión

Gas inerteVacío/burbujeador

Línea de Alto Vacío

Almacenamiento

Ejemplos:

Soluciones de complejosborano, organoboranos,borohidruros, reactivos deGrignard y organoaluminios,-litios, y -zincs.

Presentación de las casascomerciales

No debe dejarse aumentar la presión en ninguna parte del equipo.Las técnicas Schlenk toleran presiones ligeramente mayores a unaatmósfera.

Manipulación de Gases

1 atm = 1,01 bar = 14,7 psi = 760 mm Hg

Para frascos

Reguladores

Cilindros - pipas

Purificación de solventes y desgasificación

Métodos de Desgasificación

• Congelación - vacío

• Intercambio de atmósfera por sonicación

• Purga

Bibliografía

• The Manipulation of Air-Sensitive Compounds (2nd Ed.) by D. F. Shriver

and M. A. Drezdzon, Wiley-Interscience, New York, 1986.

• Boletines de Aldrich Chemical