En general, se define como sustancia anhidra a aquella que no contiene agua. Los disolventes anhidros son disolventes de alta pureza con un contenido de agua menor de 10 ppm, que se mantiene constante en el tiempo gracias a un envase especial equipado con un tapón con séptum que permite la extracción del solvente sin entrada de aire ni humedad. La utilización de disolventes anhidros tanto en química orgánica como inorgánica a nivel de laboratorio o industrial resulta esencial para la realización de reacciones en las cuales están involucrados reactivos o productos que puedan reaccionar con el agua. La destilación sobre metales activos (Na, K, Mg) es un método muy efectivo aunque se tiene que desarrollar con mucho cuidado. Actualmente en el mercado existen sistemas de secado de disolventes que utilizan columnas de zeolitas especiales que absorben el agua. La zeolita en forma de granos esféricos de 1 mm de diámetro rellena unas columnas de acero por donde se hace pasar el solvente a presión. Estos sistemas evitan el riesgo de incendio o explosión que implica trabajar con sodio o potasio a altas temperaturas.
Fig 1.6
Para conocer la cantidad de agua del solvente anhidro se recomienda hacer una valoración por el método de Karl Fischer. A continuación se indican los agentes desecantes más empleados para diferentes disolventes (Tabla 2).
Tabla 2. Listado de disolventes con los agentes desecantes más adecuados.
Solvent |
p.e. (ºC) |
densitat |
agent dessecant |
Acetona |
56 |
0,791 |
K2CO3, tamiz molecular 3 Å |
Acetonitrilo |
82 |
0,782 |
CaCl2, P2O5, K2CO3, tamiz molecular 3 Å |
Acetato de etilo |
77 |
0,901 |
Na2SO4, P2O5, K2CO3, tamiz molecular 4 Å |
Ácido acético |
118 |
1,049 |
P2O5, CuSO4 |
Anhídrido acético |
136 |
1,082 |
CaCl2 |
Anilina |
184 |
1,022 |
KOH |
Benzeno |
80 |
0,879 |
CaCl2, Na, tamiz molecular 4 Å |
Cloroformo |
62 |
1,486 |
CaCl2, P2O5, tamiz molecular 4 Å |
Diclorometano |
40 |
1,325 |
CaCl2, Na, tamiz molecular 4 Å |
Dimetilformamida |
153 |
0,950 |
P2O5, tamís molecular 4 Å |
Dimetilsulfòxid |
189 |
1,101 |
CaCl2, tamiz molecular 3 Å |
1,4-Dioxà |
101 |
1,034 |
CaCl2, Mg, tamiz molecular 4 Å |
Etanol |
79 |
0,791 |
CaO, Na, tamiz molecular 3 Å |
Éter etílico |
34 |
0,714 |
CaCl2, Na, tamiz molecular 4 Å |
Hexano |
69 |
0,659 |
Na, Na/Pb, LiAlH4, tamiz molecular 4 Å |
Metanol |
65 |
0,792 |
CaO, Mg, tamiz molecular 3 Å |
Piridina |
116 |
0,982 |
BaO, KOH, tamiz molecular 4 Å |
Tetrahidrofurano |
66 |
0,887 |
Na, tamiz molecular 4 Å |
Tolueno |
111 |
0,867 |
Na, K2CO3, tamiz molecular 4 Å |
Xileno (mezcla de isómeros) |
137-140 |
0,86 |
Na, K2CO3, tamiz molecular 4 Å |
Ejemplo de secado de un disolvente: tetrahidrofurano (THF)
El THF es considerado un disolvente con un fuerte carácter básico de Lewis que hace que estabilice especies intermedias de reacción y que presenta un punto de ebullición más alto que el dietil éter. Para proceder a su secado se lleva a cabo un pre-secado sobre MgSO4 o Na2SO4 anhidros y a continuación se filtra. El solvente pre-secado se dispone en un matraz de Schlenk purgado al cual se añade sodio hilado o cortado en trozos de unos 0,5 cm3 y benzofenona (6-8 g por 500 ml de solvente). A continuación se calienta a reflujo hasta conseguir un color azul intenso. Una vez se obtiene este color se cierra la llave de forma que el THF condensado se pueda recoger en el recipiente que se encuentra entre el matraz y el refrigerante (Fig 1.7b). Finalmente el disolvente seco se puede trasvasar del recipiente a un matraz de Schlenk con la ayuda de una jeringuilla o cánula. Es importante mantener el sistema bajo atmósfera inerte durante todo el proceso. Para aumentar la seguridad del sistema, se utilizan refrigerantes con serpentín metálico.
Fig 1.7a-b