重结晶操作技术

重结晶技术众所周知，重结晶是有机合成中一项格外根本，但是又格外重要的技术，它原理简洁象时的处理等等都有很深的学问1、原理：全部或大局部仍留在溶液中〔假设在溶剂中的溶解度微小，则配成饱和溶液后被过滤除去，从而到达提纯目的。2、关于可以应用重结晶法的争论：9.5克被提纯物A0.5克杂质BA、B在此溶剂中的溶解度分别为SA和SB，通常存在以下三种状况：〔SB>SS＝2.5克/100mS＝0.5克/100mlA在此沸腾溶剂中的溶解度为9.5克/100ml100ml溶剂即可使混合物在沸腾时全溶。假设将此滤液冷却至室温时可析出A9g〔不考虑操作上的损失〕而B仍留在母液中，A损失很小，即被提纯物回收率到达94％。假设A在此沸腾溶剂中的溶解度为47.5克/100ml，则只要使用20ml溶剂即可使混合物在沸腾时全溶，这时滤液可析出A9.4克，B仍可留在母液中，被提纯物的回收率高达99％。随温度的变化大，这两方面都有利于提高回收率。杂质较难溶解SB<S。设在室温下S＝0.5/100m，S＝2.5克/100m，A在9.5克/100ml100ml2.5克A0.5克〔即全部〕B，析出结晶A774％。但这时，即使A在沸腾溶剂中的溶解度更大，使用的溶剂也不能再少了，否则杂质B也会局部地析出，就需再次重致使操作过程冗长(rongchang)，回收率极大的降低。〔SA=S2.5克/100m100ml溶剂重结晶，仍可得到纯A7A和B含量相等时，重结晶就不能用来分别产物了。〔杂质太多还会影响结晶速度，甚至阻碍结晶的生成。一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5％以下的固体有机混合物。3、选择溶剂的条件：不与被提纯物质起化学反响在较高温度时能溶解多量的被提纯物质；而在室温或更低温度时，只能溶解很少量的该种物质对杂质的溶解格外大或者格外小〔前一种状况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出；后一种状况是使杂质在热过滤时被滤去〕简洁挥发〔溶剂的沸点较低，易与结晶分别除去能给出较好的晶体无毒或毒性很小，便于操作价廉易得适当时候可以选用混合溶剂选择好溶剂后进展溶解：4、溶解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〔但应留意，在补加过量。留意事项：溶剂量的多少，因同时考虑两个因素。容极少则收率高，但可能给热过滤带来麻烦，20％左右的溶剂〔有人认为一般可比需要量多20—100％的溶剂。可以在溶剂沸点温度时溶解固体，但必需留意实际操作温度是多少，否则会因实际操溶解成饱和溶液，故因具体状况打算，不能一概而论。例如，本次试验在100℃时配成饱和100℃，可能是8090℃？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。，添加溶剂可从冷凝管的上端参加。假设溶液中含有色杂质，则应加活性炭脱色，应特别留意活性炭的使用。5、乗热过滤\\n〔1〕假设为易燃溶剂，则应防止着火或防止溶剂挥发。2应留意滤纸的折叠方法及操作要领〔包括漏斗的预热、滤纸的热水润湿等滤瓶，留意和滤纸的大小、滤纸的人润湿等操作，开头不要减压太甚，以免将滤纸抽破〔在热溶剂中，滤纸强度大大下降。6、结晶〔如滤液已析出晶体，可加热使之溶解，析出晶体，再用冷水充分冷却。必要时，可进一步用冰水或冰盐水等冷却〔视具体状况而定，假设使用的溶剂在冰水或冰盐水中能析出结晶，就不能承受此步骤。有时由于滤液中有焦油状物质或胶状物存在，使结晶不易析出，或有时因形成过饱和〔质的晶体，可用玻棒蘸一些溶液稍干后即会析出晶体，供给定型晶核，使晶体快速形成。有时被提纯化合物呈油状析出，虽然该油状物经长时间静置或足够冷却后也可固化，〔的固体中还包含一局部母液，纯度不高。用大量溶剂稀释，虽可防止油状物生成，但将使产物大量损失。合物，使油状物在均匀分散的状况下固化，但最好是重选择溶剂，使其得到晶形产物。7、抽气过滤〔减压过滤〕装置中各仪器的名称和用途介绍。减压过滤程序介绍：剪裁合符规格的滤纸放入漏斗中→用少量溶剂润湿滤纸→开启水开启水泵并关闭安全瓶上的活塞进展减压过滤直至漏斗颈口无液滴为止→翻开安全瓶上的滤直至漏斗颈口无液滴为止〔必要时可用玻塞挤压晶体，此操作一般进展1—2次。晶产物易于枯燥〔要留意该溶剂必需是能和第一种溶剂互溶而对晶体是不容或微溶的。抽滤所得母液假设有用，可移至其它容器内，再作回收溶剂及纯度较低的产物。8、结晶的枯燥重结晶所用溶剂及结晶的性质来选择：空气凉干〔不吸潮的低熔点物质在空气中枯燥是最简洁的枯燥方法。烘干〔对空气和温度稳定的物质可在烘箱中枯燥，烘箱温度应比被枯燥物质的熔点低20—50℃。用滤纸吸干〔此方法易将滤纸纤维污染到固体物上〕置于枯燥器中枯燥作者:li_hip 公布日期:2023-5-25试验三重结晶提纯法一、试验目的：的操作方法，其中包括以下几点：样品的溶解，突出用易燃的有机溶剂时溶解样品应承受仪器装置及安会留意事项。过滤及热过滤；菊花滤纸的折法。结晶及用活性炭脱色。抽滤：布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、循环水泵等的安装及使用。产品的枯燥，包括风干〔自然晾干〕和烘干〔使用烘箱、红外枯燥〕时仪器的使用及留意事项。二、根本原理固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有亲热关系。一般是温度上升，溶解度增大。利质全部或大局部仍留在溶液中，或者相反，从而到达分别、提纯之目的。三、操作要点及说明重结晶提纯法的一般过程为：1、选择适宜的溶剂在选择溶剂时应依据“相像相溶”的一般原理。溶质往往溶于构造与其相像的溶剂中。适宜溶剂应符合的条件：见曾绍琼书P61。2、将待重结晶物质制成热的饱和溶液制饱和溶液时，溶剂可分批参加，边加热边搅拌，至固体完全溶解后，再多加2O％左右〔这样可避开热过滤时，晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失。切不行再多加溶剂，否则冷后析不出晶体。如需脱色，待溶液稍冷后，参加活性炭〔用量为固体15％，煮沸－10mi〔在沸腾的溶液中参加活性炭，那样会有暴沸的危急〕3、乘热过滤除去不溶性杂质乘热过滤时，先生疏热水漏斗的构造，放入菊花滤纸〔要使菊花滤纸向外突出的棱角，紧贴于漏斗壁上，先用少量热的溶剂润湿滤纸〔出而堵塞滤纸孔，将溶液沿玻棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上外表皿〔凹面对下〕剂的挥发，盛溶液的器皿一般用锥形瓶〔只有水溶液才可收集在烧杯中。回流抽滤试验装置4、抽滤抽滤前先生疏布氏漏斗的构造及连接方式，将剪好的滤纸放入，滤纸的直径切不行大于分滤液〔不要将溶液一次倒入〕启动水循环泵，通过缓冲瓶〔安全瓶〕上二通活塞调整真空度，开头真空度可低些，这样不致将滤纸抽破，待滤饼已结一层后，再将余下溶液倒入，此时真空度可渐渐上升些，直至抽“干”为止。停泵时，要先翻开放空阀〔二通活塞，再停泵，可避开倒吸。5、结晶的洗涤和枯燥用溶剂冲洗结晶再抽滤，除去附着的母液。抽滤和洗涤后的结晶，外表上吸附有少量溶晶的性质来选择，常用的方法有以卞几种：空气晾干的；烘干〔红外灯或烘彩；用滤纸吸干；置于枯燥器中枯燥。四、思考题1、重结晶法一般包括哪几个步骤？各步骤的主要目的如何？答：一般包括〕选择适宜溶剂，制成热的饱和溶液2〕热过滤，除去不溶性杂质〔括脱色〔3〕抽滤、冷却结晶，除去母液〔4〕洗涤枯燥，除去附着母液和溶剂。2、重结晶时，溶剂的用量为什么不能过量太多，也不能过少？正确的应当如何？答：过量太多，不能形成热饱和溶液，冷却时析不出结晶或结晶太少。过少，有局部待结适宜用量是制成热的饱和溶液后，再多加20％左右。3、用活性炭脱色为什单要待固体物质完全溶解后才参加？为什么不能在溶液沸腾时参加？答：活性炭可吸附有色杂质、树脂状物质以及均匀分散的物质。由于有色杂质虽可溶于沸性炭脱色要待固体物质完全溶解后才参加，并煮沸5－10min。要留意活性炭不能参加已沸腾的溶液中，以一免溶液暴沸而沉着器中冲出。4、使用有机溶剂重结晶时，哪些操作简洁着火？怎样才能避开呢？答：有机溶剂往往不是易燃就是有肯定的毒性，也有两者兼有的，操作时要熄灭邻近的一不易发，又便于摇动，促使固体物质溶解。假设使用的溶剂是低沸点易燃的解速度较慢，需要较长时问，也要装上回流冷凝管，以免溶剂损失。5、用水重结晶乙酰苯胺，在溶解过程中有无油状物消灭？这是什么？答：在溶解过程中会消灭油状物，此油状物不是杂质。乙酰苯胺的熔点为114℃，但当乙酰苯胺用水重结晶时，往往于83℃就熔化成液体，这时在水层有溶解的乙酰苯胺，在熔化的乙酰苯胺层中含有水，故油状物为未溶于水而已熔化的乙酰苯胺，所以应连续参加溶剂，直至完全溶解。6、使用布氏漏斗过滤时，假设滤纸大于漏斗瓷孔面时，有什么不好？答：假设滤纸大于漏斗瓷孔面时，滤纸将会折边，那样滤液在抽滤时将会自滤纸边沿吸入瓶中，而造成晶体损失。所以不能大，只要盖住瓷孔即可。7、停顿抽滤前，如不先拔除橡皮管就关住水阀〔泵〕会有什么问题产生？答：如不先拔除橡皮管就关水泵，会发生水倒吸入抽滤瓶内，假设需要的是滤液问题就大了。8、某一有机化合物进展重结晶，最适合的溶剂应当具有哪些性质？〕与被提纯的有机化合物不起化学反响〔〕因对被提纯的有机物应具有热溶，冷〔3〕杂质和被提纯物质，应是一个热溶，一个热不溶〔4〕对要提纯的有机物能在其中形成较整齐的晶体〔5〕溶剂