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时间:2019-11-27
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1、以重结晶为例。重结晶重结品是精制固体有机化合物最常用的方法之一。(一)重结晶的原理:固体有机物在溶剂中的溶解度一般是随温度的升窩而增大。选择一个合适的溶剂,将含有杂质的固体物质溶解在热的溶剂中,形成热饱和溶液,趁热滤去不溶性杂质,滤液于低温处放置,使主要成分在低温时析出结晶,对溶性朵质仍留在母液中,产品纯度相对提高。如果固体有机物中所含杂质鮫多或要求更高的纯度,对多次重复此操作,使产品达到所要求的纯度,此法称Z为多次重结晶。i般重结晶只能纯化杂质在5%以下的固体有机物,如果杂质含量过高,往往需先经过其他方法初步提纯,如
2、萃取、水蒸汽熬憎、减压蒸憎、柱层析等,然后再川重结品方法提纯。(二)重结晶溶剂的选择:进行亜结晶时,选择理想的溶剂是一个关键,按“相似相溶”的原理,对于已知化合物可先从手册中査出在各种不同溶剂中的溶解度,最后要通过实验来确定使用哪种溶剂。(1)所选溶剂必须具备的条件:a.不与被捉纯物质发牛化学反应b.温度高时能溶解较多量的被捉纯物,低温时只能溶解很少量,c.对杂质的溶解度在低温时或非常大或非常小,d.沸点不宜太高,也不宜太低,易挥发除去,e.能给出好的结晶,f.毒性小,价格便宜,易得。(2)选择溶剂的方法:a・单一溶剂
3、:取O.lg固体粉末于一小试管中,加入51溶剂,震荡,观察溶解情况,如冷时或温热时能全溶解,则不能丿U,溶解度太人。取O.lg固体粉末加入lml溶剂中,不溶,如加热还不溶,逐步加大溶剂量至4ml,加热至沸,仍不溶,则不能用,溶解度太小。取0.lg固体粉末,能溶在l-4ml沸腾的溶剂中,冷却时结晶能口行析出或经摩擦或加入晶种能析岀相当多的量,则此溶剂可以使用。b.混合溶剂:某些有机化合物在许多溶剂中不是溶解度太大就是太小,找不到一个合适的溶剂时,可考虑使用混合溶剂。混合溶剂两者必须能混溶,如乙醇-水、丙酮-水、乙酸-水、
4、醇、乙能-石油毬、苯-石油储等。样品易溶于其中一种溶剂,难溶于另一种溶剂,往往使用混合能得到较理想的结果。使用混合溶剂时,应先将样品溶于沸腾的易溶的溶剂小,滤去不溶性朵质后,再趁热滴入难溶溶剂至溶液混浊,然后再加热使之变澄清,放置冷却,使结晶析出。(三)重结晶操作:1・溶解:a.水做溶剂:将待匝结晶的固体放人锥形瓶或烧杯中,加入比需要量(根据查得的溶解度数据或溶解度实验方法所得结果估计得到)稍少的适量水,热至沸腾,如未全溶,可逐滴加入溶剂至刚好完全溶解,记下所用溶剂的量,然后再多加20-30%水。a.有机溶剂:使川有机
5、溶剂重结晶时,必须川锥形瓶或圆底烧瓶,上面加上冷凝管,安装成冋流装置,使用沸点在80°C以下的溶剂,加热吋必须用水浴,把固体放入瓶内,加入适量溶剂,加入至沸,如有不溶,再从冷凝管上口逐渐加入溶剂至刚刚溶解,然后再补加20-30%的溶剂。2.脱色和热过滤:如果重结晶溶液带有颜色,对加入适量活性炭(根据颜色深浅决定用量,一般为固体化合物的1-5%)进行脱色,加活性炭必须等溶液稍冷后再加,不能加到沸腾的溶剂中,以免溶剂暴沸,煮沸需5-10分钟,然后趁热过滤。热过滤有两种方法:a.减压热过滤:一般用水做溶剂的重结晶,热过滤使用
6、布氏漏斗和吸滤瓶。剪两张比漏斗内径稍小的圆形滤纸,用水湿润并贴在预热好的漏斗内,放在吸滤瓶上,减压吸紧,然后一次倒出已经丿IJ活性炭脱色的热溶液(注意:此操作活性炭不能穿过,故一般川两张滤纸)。滤完,用少量热溶剂洗活性炭一次,将滤液倒入干净的锥形瓶中,自然冷却,使其结晶。(减压热过滤的操作、漏斗及吸滤瓶使用及注意事项教员要做示范表演).b.常压热过滤:一般用于有机溶剂重结晶的热过滤。选川一个短径玻璃漏斗,一张半径人于漏斗壁长的I员1形滤纸,折叠成扇形(折叠方法教师要在课堂做示范教学)。过滤时,将已预热的漏斗放在锥形瓶上
7、,放好折叠滤纸,将待滤的热溶液一次倾人,靠亜力过滤。滤完,用少量热溶剂冲洗一遍,滤液口然冷却,待其结晶。3.结晶的析出:可在锥形瓶中结晶。如热过滤时已经有结晶析出,为了得到较大结晶,可重新加热溶解,然后再使其慢慢冷却结晶。如热过滤时没有结晶析出,可放置,令结晶自然析出,若经长时间放置仍没有结晶析出,可用玻璃棒摩擦瓶内壁或加入晶种。4.结晶的分离:用布氏漏斗减压过滤,尽量把母液抽干(要根据晶体多少來选择布氏漏斗的大小)。用冷溶剂洗涤晶体二次。洗时,应停止抽气,用磔勺轻轻把晶体翻松,滴上冷溶剂把晶体湿润,抽干,再亜复一次。
8、最后用葆勺把晶体压紧,抽到无液滴滴出为止,把晶体放在培养皿或表血皿中。5.结晶的干燥:a.自然凉干:需一周左右时间。b.红外灯下烘干,注意不要使温度过高,以免烤化。c.用减压加热真空恒温十燥器干燥,这一般用于易吸水样品的干燥或制备标准样品。(四)重结晶实验:物理数据:化合物名称分子量状态熔点沸点密度溶解性能水醇乙酰苯胺135.17
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