En general, es defineix com a substància anhidra a aquella que no conté aigua. Els dissolvents anhidres són dissolvents d'alta puresa amb un contingut d'aigua menor de 10 ppm, que es manté constant en el temps gràcies a un envàs especial equipat amb un tap amb sèptum que permet l'extracció del solvent sense entrada d'aire ni humitat. La utilització de dissolvents anhidres tant en química orgànica com inorgànica a nivell de laboratori o industrial resulta essencial per a la realització de reaccions en les quals estan involucrats reactius o productes que puguin reaccionar amb l'aigua. La destil·lació sobre metalls actius (Na, K, Mg) és un mètode molt efectiu encara que s'ha de desenvolupar amb molt de compte. Actualment al mercat existeixen sistemes d'assecat de dissolvents que utilitzen columnes de zeolites especials que absorbeixen l'aigua. La zeolita en forma de grans esfèrics de 1 mm de diàmetre omple unes columnes d'acer per on es fa passar el solvent a pressió. Aquests sistemes evitan el risc d'incendi o explossió que implica treballar amb sodi o potassi a altes temperatures.
Fig 1.6
Per a conèixer la quantitat d'aigua del solvent anhidre es recomana fer una valoració pel mètode de Karl Fischer. A continuació s'indiquen els agents dessecants més emprats per a diferents dissolvents (Taula 2).
Taula 2. Llistat de dissolvents amb els agents dessecants més adients.
|
Solvent |
p.e. (ºC) |
densitat |
agent dessecant |
|
Acetona |
56 |
0,791 |
K2CO3, tamís molecular 3 Å |
|
Acetonitril |
82 |
0,782 |
CaCl2, P2O5, K2CO3, tamís molecular 3 Å |
|
Acetat d'etil |
77 |
0,901 |
Na2SO4, P2O5, K2CO3, tamís molecular 4 Å |
|
Àcid acètic |
118 |
1,049 |
P2O5, CuSO4 |
|
Anhídrid acètic |
136 |
1,082 |
CaCl2 |
|
Anilina |
184 |
1,022 |
KOH |
|
Benzè |
80 |
0,879 |
CaCl2, Na, tamís molecular 4 Å |
|
Cloroform |
62 |
1,486 |
CaCl2, P2O5, tamís molecular 4 Å |
|
Diclorometà |
40 |
1,325 |
CaCl2, Na, tamís molecular 4 Å |
|
Dimetilformamida |
153 |
0,950 |
P2O5, tamís molecular 4 Å |
|
Dimetilsulfòxid |
189 |
1,101 |
CaCl2, tamís molecular 3 Å |
|
1,4-Dioxà |
101 |
1,034 |
CaCl2, Mg, tamís molecular 4 Å |
|
Etanol |
79 |
0,791 |
CaO, Na, tamís molecular 3 Å |
|
Èter etílic |
34 |
0,714 |
CaCl2, Na, tamís molecular 4 Å |
|
Hexà |
69 |
0,659 |
Na, Na/Pb, LiAlH4, tamís molecular 4 Å |
|
Metanol |
65 |
0,792 |
CaO, Mg, tamís molecular 3 Å |
|
Piridina |
116 |
0,982 |
BaO, KOH, tamís molecular 4 Å |
|
Tetrahidrofuran |
66 |
0,887 |
Na, tamís molecular 4 Å |
|
Toluè |
111 |
0,867 |
Na, K2CO3, tamís molecular 4 Å |
|
Xilè (mescla isòmers) |
137-140 |
0,86 |
Na, K2CO3, tamís molecular 4 Å |
Exemple d'assecat d'un disolvent: tetrahidrofurà (THF)
El THF és considerat un solvent amb un fort caràcter bàsic de Lewis que fa que estabilitzi espècies intermèdies de reacció i que presenta un punt d'ebullició més alt que l'èter dietílic. Per a procedir al seu assecat es duu a terme un pre-secat sobre MgSO4 o Na2SO4 anhidres i a continuació es filtra. El solvent pre-secat es disposa en un matràs de Schlenk purgat al qual s'hi afegeix sodi filat o tallat en trocets d'uns 0,5 cm2 i benzofenona (6-8 g per 500 mL de solvent). A continuació s'escalfa a reflux fins aconseguir un color blau intens. Una vegada s'obté aquest color es tanca la clau de manera que el THF condensat es pugui recollir en el recipient que es troba entre el matràs i el refrigerant (Fig 1.7). Finalment el solvent sec es pot transvasar del recipient a un matràs de Schlenk amb l'ajuda d'una xeringa o cànula. És important mantenir el sistema sota atmosfera inerta durant tot el procés. Per tal de augmentar la seguretat del sistema, s'utilitzen refrigerants amb serpentí metàl.lic.
Fig 1.7a-b
