文档介绍:关于有机化合物的重结晶提纯
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主要分为以下几个内容:
一、原理
二、溶剂的选择
三、热溶解
四、热过滤
五、结晶
六、冷过滤和干燥
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一、原理
重结晶是利用固溶剂中;相反,非极性物质易溶于非极性溶剂,而难溶于极性溶剂。
但是一般情况下重结晶溶剂的选择,与“相似相溶”有点背道而驰,大极性的物质,用中等极性的溶剂结晶;小极性的东西,用大极性的溶剂。有一半以上的情况是适合的。
了解上面的知识我们再根据杂质的物理性质确定合适的溶剂。
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二、溶剂的选择
物质的类别 溶解度大的溶剂
烃 烃、醚、卤代烃
卤代烃 醚, 胺,酯,酯硝基化合物
腈酮 醇、二氧六烷
酚酰胺 醇、水醇
羧酸磺酸盐 水
如:欲纯化的化学试剂是个非极性化合物,实验中已知其在异丙醇中的溶解度太小,异丙醇不宜作其结晶和重结晶的溶剂,这时一般不必再实验极性更强的溶剂,如甲醇、水等,应实验极性较小的溶剂,如苯、石油醚等。适用溶剂的最终选择,只能用试验的方法来决定。
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二、溶剂的选择
若不能选择出一种单一的溶剂对欲纯化的组分进行结晶和重结晶,则可选择混合溶剂。混合溶剂一般是由两种可以以任何比例互溶的溶剂组成,其中一种溶剂较易溶解欲纯化的化学试剂,另一种溶剂较难溶解欲纯化的化学试剂。
一般常用的混合溶剂有:乙醇和水、乙醇和乙醚、乙醇和丙酮、乙醇和氯仿、二氧六环和水、乙醚和石油醚、氯仿和石油醚等等,最佳复合溶剂的选择必须通过试验来确定。
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二、溶剂的选择
IV、选择溶剂的实验操作
1)单一溶剂
,滴加约1mL溶剂,加热至沸。若完全溶解,且冷却后能析出大量晶体,这种溶剂一般认为合用。如样品在冷时或热时,都能溶于1mL溶剂中,则这种溶剂不合用。若样品不溶于1mL沸腾溶剂中,再分批加入溶剂,,并加热至沸。总共用3mL热溶剂,而样品仍未溶解,这种溶剂也不合用。若样品溶于3mL以内的热溶剂中,冷却后仍无结晶析出,这种溶剂也不合用。
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二、溶剂的选择
2)混合溶剂
如果难于选择一种适宜的溶剂,可考虑选用混合溶剂。混合溶剂一般由两种能互相溶解的溶剂组成,目标物质易溶于其中一种溶剂,而难溶于另一种溶剂。先将目标物质溶于易溶溶剂中,沸腾时趁热逐渐加入难溶的溶剂,至溶液变浑浊,再加入少许前一种溶剂或稍加热,溶液又变澄清。放置,冷却,使结晶析出。
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三、热溶解
操作:通过试验结果或查阅溶解度数据计算被提取物所需溶剂的量,在将被提取物晶体置于单口瓶中,加入较需要量稍少的适宜溶剂,加热到微微沸腾一段时间后,若未完全溶解,可再添加溶剂,每次加溶剂后需再加热使溶液沸腾,直至被提取物晶体完全溶解(但应注意,在补加溶剂后,发现未溶解固体不减少,应考虑是不溶性杂质,此时就不要再补加溶剂,以免溶剂过量)。
注意事项:
1)溶剂量的多少,因同时考虑两个因素。溶剂少则收率高,但可能给热过滤带来麻烦,并可能造成更大的损失;溶剂多,显然会影响收率。故两者应综合考虑。一般可比需要量多加20%左右的溶剂
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三、热溶解
2)可以在溶剂沸点温度时溶解固体,但必须注意实际操作温度是多少,否则会因实际操作时,被提纯物晶体大量析出。但对某些晶体析出不敏感的被提纯物,可考虑在溶剂沸点时溶解成饱和溶液,故因具体情况决定,不能一概而论。例如,本次实验在100℃时配成饱和溶液,而热过滤操作温度不可能是100℃,可能是 80℃?也可能是90℃?那么在考虑加多少溶剂时,应同时考虑热过滤的实际操作温度。
3)为了避免溶剂挥发及可燃性溶剂着火或有毒溶剂中毒,应在单口瓶上装置回流冷凝管,添加溶剂可从冷凝管的上端加入。
4)若溶液中含有色杂质,则应加活性炭脱色,应特别注意活性炭的使用。降温后加入活性炭,再次升温回流。
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四、热过滤
方法一:常压过滤
用漏斗趁热过滤(预先加热漏斗,叠菊花滤纸,准备锥形瓶接收滤液,减少溶剂挥发用的表面皿)。
方法二:减压过滤
可把布氏漏斗预先烘