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重結(jié)晶選用溶劑指南

 啊魯通 2019-02-11

溶劑的選擇依據(jù)

 (1) 使用溶 劑的原則,沸點應(yīng)比進行重結(jié)晶物質(zhì)的熔點低,但熔點在40?50 °C的物質(zhì)也可以用己烷、乙醇進行重結(jié)晶。

(2) 根據(jù)相似者相溶的原則,極性強的物質(zhì)能溶于極性大的溶劑;極性低的物質(zhì)易溶于非極性溶劑,例如聚羥基化合物能很好地溶解在醇類溶劑中。但是在進行重結(jié)晶時則要求所選擇的溶劑最好和進行重結(jié)晶的化合物在結(jié)構(gòu)上不完全相似。

( 3 )最好選用單一的溶劑進行重結(jié)晶(也可使用混合溶劑)。

( 4 ) 對于幾乎在所有的溶劑中都能溶解的物質(zhì),最好選用含水的有機溶劑或用水作溶劑進行重結(jié)晶。

( 5 ) 進行重結(jié)晶時最好選用普通溶劑,對一些在普通有機溶劑中難溶解的物質(zhì)可用乙酸、吡啶和硝基苯等進行重結(jié)晶。結(jié)晶后用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈?、干燥?/span>

(6) 對用己烷、環(huán)己烷等脂肪烴和甲醇、乙醇等醇類都可以重結(jié)晶的化合物,選用醇類溶劑所得制品的純度高。

2.選擇溶劑時的注意事項 

(1) 注意重結(jié)晶物質(zhì)和溶劑之間有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如羧酸類化合物不能用醇類溶劑進行重結(jié)晶,防止部分酯化。在使用堿性溶劑時(如吡啶),有的物質(zhì)會發(fā)生雙鍵移動和立體構(gòu)型的反轉(zhuǎn)。

(2) 重結(jié)晶用的溶劑要求純度高。例如在氯仿中含有 1 %的乙醇作穩(wěn)定劑,對于一些能夠與含活潑氫化合物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(如酸酐等)則不適宜用氯仿進行重結(jié)晶。即使是純度很高的氯仿,在普通的實驗室條件下,注意在2?3小時內(nèi)也有可能生成氯氣和光氣。使用酯類溶劑時,注意其中是否含有微量的醇和酸。

( 3 ) 使用石油醚、輕汽油等進行重結(jié)晶時,注意這類溶劑中由于低沸點成分的蒸發(fā),高沸點成分不斷增多,結(jié)果引起溶解度的變化。

( 4 ) 吸濕性物質(zhì)進行重結(jié)晶時,最好不使用乙醚、二氯甲烷等沸點較低的溶劑。因為這類溶劑的蒸發(fā)速度快,在結(jié)晶過濾時水分有可能在晶體表面上被冷凝下來。

( 5 ) 經(jīng)過重結(jié)晶的化合物,常常含有重結(jié)晶用溶劑。某些結(jié)晶物質(zhì)因含有結(jié)晶溶劑而呈美麗的晶體,在減壓下干燥時,由于結(jié)晶溶劑的離去而變成無定形。 

3. 重結(jié)晶用的溶劑種類及特性


溶劑特征及使用時的注意事項說明如下。

(1)烴類溶劑 為非極性溶劑,能溶解非極性化合物,常用作具有中等極性化合物的重結(jié)晶溶劑使用,一般芳香烴溶劑比脂肪烴和脂環(huán)烴溶劑的溶解能力強,這類溶劑很少與重結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),其中苯的毒性比較高,大量使用時要注意安全。

(2) 鹵代烴類溶劑 鹵代烴的溶解能力比相應(yīng)的烴類溶劑大。由于普通的氯仿中含有少量乙醇,二氯甲烷中含有少量甲醇。因此能與活性氫發(fā)生反應(yīng)的化合物在進行重結(jié)晶時,必須預(yù)先將醇除去。氯仿、四氯化碳等鹵代烴一般不適用于堿性物質(zhì)的重結(jié)晶。氯仿、四氯化碳的毒性也需考慮.

(3) 醚類溶劑 這是一類常用的溶劑,其中異丙醚的沸點適中,使用量較大。由于在保存中大多數(shù)醚容易生成過氧化物,特別是無水四氫呋喃生成的過氧化物能引起自由基反應(yīng),使環(huán)開裂形成聚合物,因此溶解能力有所下降。過氧化物有爆炸性,使用醚類溶劑時要特別注意。

(4) 酯類溶劑 這是一類溶解能力相當(dāng)強的極性溶劑,用于重結(jié)晶時效率高。注意未精制的酯類溶劑中含有微量的醇和酸,必須除去。伯胺、仲胺、硫醇類、醇類、羧酸類等化合物進行重結(jié)晶時,有可能與酯類發(fā)生反應(yīng),因此最好不要使用這類溶劑。

(5) 酮類溶劑 這 是 一 類 重 結(jié)晶時常用的溶劑,可是酮能與各種化合物發(fā)生反應(yīng),例如,重結(jié)晶化合物中存在的堿性基團或酸性基團都可以使酮類溶劑自身發(fā)生縮合反應(yīng),而使溶解能力下降。另外含有NH2基團的化合物、硫醇、含活性亞甲基的化合物、某些1,2-二元醇、1,3-二元醇等也能與酮類發(fā)生反應(yīng)。

(6) 醇類溶劑 這是一類最常使用的溶劑,低級醇與水相混溶可作混合溶劑使用,戊醇、乙二醇、甘油等溶劑黏度高,可以與甲醇或水混合使用。注意酸酐、酰鹵等能與活性氫反應(yīng)的化合物不可用醇進行重結(jié)晶。此外,與羧酸能發(fā)生酯化反應(yīng),與酯類發(fā)生酯交換反應(yīng),故都不宜用醇類溶劑。

( 7 ) 酸與胺類溶劑 在一般溶劑中難溶的化合物可以使用這類溶劑進行重結(jié)晶。酸類溶劑中常用的是甲酸和乙酸。注意甲酸有還原作用,乙酸熔點16.7°C,可用水或適當(dāng)?shù)娜軇┫♂屖褂?。胺類溶劑中使用最多的是吡啶。注意吡啶能使含雙鍵化合物的雙鍵發(fā)生移動,立體構(gòu)型反轉(zhuǎn)。

(8) 其他 在硝基化合物、氰化合物、酰胺、酸酐、硫化物等溶劑中,以硝基化合物比較有用,氰化合物毒性強,二硫化碳具有毒性和易燃性。環(huán)丁砜和二甲基甲酰胺長時間在沸點附近加熱時會逐漸發(fā)生分解。因此以上化合物都不宜作溶劑使用。

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