Quy trình cô lập, xác định công thức phân tử và tinh chế một hợp chất chống oxi hóa tự nhiên

Trong chương trình Hóa học 11 (Phương pháp tách biệt, tinh chế và xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ), một nhóm nghiên cứu thực hiện quy trình cô lập, xác định công thức phân tử và tinh chế một hợp chất chống oxi hóa tự nhiên A (thành phần phong phú trong một số loài thực vật) theo các giai đoạn sau:
• Giai đoạn 1 (Xác định công thức phân tử của hợp chất A): Đốt cháy 3,040 mg hợp chất A trong buồng đốt tự động của máy phân tích nguyên tố. Toàn bộ hỗn hợp khí CO₂ và hơi H₂O sinh ra được tách và định lượng bằng đầu dò dẫn nhiệt (TCD), thu được 7,040 mg CO₂ và 1,440 mg H₂O. Phổ khối lượng (MS) của hợp chất A cho tín hiệu ion phân tử [M⁺] tại m/z = 152.
• Giai đoạn 2 (Quy trình chiết lỏng – lỏng phân đoạn nhiều bậc):
+ Từ 400,0 mL dung dịch nước chiết thô ban đầu có chứa hòa tan 15,200 gam hoạt chất A, nhóm nghiên cứu tiến hành thu hồi A bằng phương pháp chiết lỏng – lỏng nhiều bậc chéo dòng (cross-current extraction) (thực hiện liên tiếp nhiều lần) với dung môi hữu cơ ethyl acetate (CH₃COOC₂H₅, không trộn lẫn với nước, nhẹ hơn nước).
+ Hệ số phân bố của chất tan A giữa pha ethyl acetate và pha nước ở nhiệt độ phòng là:
K_D = C_{ethyl acetate} / C_nước = 6,00
Sau mỗi lần chiết, giả sử thể tích pha nước không đổi và hệ số phân bố K_D không đổi. Sau n lần chiết liên tiếp, mỗi lần dùng cùng thể tích dung môi mới V_dm, khối lượng hoạt chất A còn lại trong pha nước có thể tích V_nước được xác định theo hệ thức:
m_n = m₀[V_nước/(V_nước + K_D.V_dm)]ⁿ với m₀ là khối lượng A ban đầu trong pha nước.
+ Quá trình chiết được thực hiện liên tiếp qua 3 lần, ở mỗi lần đều dùng chính xác 100,0 mL dung môi ethyl acetate mới (tổng thể tích dung môi ethyl acetate đã dùng cho cả 3 lần chiết là 300,0 mL). Sau mỗi lần chiết, tách riêng pha hữu cơ.
• Giai đoạn 3 (Thu hồi và kết tinh lại):
+ Gộp toàn bộ các pha ethyl acetate sau 3 lần chiết, làm khan bằng Na₂SO₄, lọc bỏ chất hút ẩm rồi cất thu hồi dung môi dưới áp suất giảm, thu được khối chất rắn A thô.
+ Biết A tan tốt trong nước nóng và ít tan trong nước lạnh. Hòa tan toàn bộ lượng A thô này vào nước nóng và tiến hành kết tinh lại để thu được các tinh thể hoạt chất A tinh khiết đạt chuẩn dược dụng. Biết hiệu suất của quá trình kết tinh lại đạt 88,0%.
Khối lượng tinh thể hoạt chất A tinh khiết thu được sau khi kết tinh lại là bao nhiêu gam? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả phép tính cuối cùng đến hàng phần mười).