实验一蒸馏和重结晶

2.5液体的提纯和水蒸气蒸馏。2.5.1常压蒸馏根本原理液态化合物的蒸气压随温度的上升而增大。当液体的蒸气压增大至与外界压力相等时，101.325kPa时的温度〔100℃〕即为水的沸点。将液体加热至沸点，该液体开头沸腾而渐渐变为蒸气，使蒸气通过冷凝装置进展冷却，大〔即沸点低合物中具有不同沸点的成分渐渐分开。差较大〔大于30℃以上〕的液体混合物。②测定化合物的沸点；③回收溶剂或浓缩溶液。蒸馏装置图2-7为常用的蒸馏装置，由圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、冷凝管、尾接收和接收瓶组成。蒸馏瓶的大小依据所蒸馏液体的量打算，一般不超过蒸馏瓶容积的2/31/3。在蒸馏头安装温度计，其水银球的上端应与蒸馏头侧管的下限在同一水平线上。沸点低于140℃的液体有机物蒸馏时承受直形冷凝管，高于140℃时则可以改用空气冷凝管，由于冷用冰水浴冷却。蒸馏操作将待蒸馏液体直 接〔或通过玻璃漏斗倒 入蒸馏瓶中，假设是含 有枯燥剂的液体，则应 小心将上层清夜倾倒入 蒸馏瓶中〔不要将枯燥剂倒入，参与几粒沸石，塞好温度计〔留意温度计的位置器接口是否严密。冷凝管中通入冷凝水，保持缓慢的流速。是蒸馏效果好坏的关键，通常以每秒1~2滴为宜。“前馏分”。前馏分蒸完后，温分的沸程〔沸点范围。一般被蒸馏液中或多或少含有一些高沸点杂质，在需要的馏分蒸出蒸干！特别是蒸馏硝基化合物及简洁产生过氧化物的溶剂〔如醚类〕时，切忌蒸干！以免发生蒸馏瓶裂开、爆炸等意外事故。蒸馏完毕，先应撤出热源，然后停顿通水，等仪器冷却以后，撤除蒸馏装置〔与安装挨次相反。2.8固体的提纯2.8.1.重结晶和过滤有机反响或由自然物提取得到的固体有机化合物往往是不纯的结晶。重结晶是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同而使其相互分别的方法。根本原理程叫重结晶。重结晶操作包含以下几个主要步骤〔〔必要时进展脱色2〕趁热滤去不溶性杂质〔〕冷却，析出结晶4〕过滤分出晶体结晶的洗涤和枯燥。溶剂的选择重结晶成功的关键在于选择适当的溶剂，一个良好的溶剂必需符合下面几个条件：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下只溶解很少量；过滤时杂质被滤除；溶剂的沸点不宜太低，也不宜过高，最好比被结晶物质的熔点低50℃左右。沸点沸点溶剂操作也不便利。溶剂沸点过高，附着于晶体外表的溶剂不易除去。能使被提纯物质析出较好的晶形。在几种溶剂都适用时，则应依据结晶的回收率、操作的难易剂。“相像相溶性”>甲酸>甲醇>乙酸>乙醇>异丙醇>乙腈>DMSO>DMF>丙酮>HMPA>二氯甲烷>吡啶>氯仿>氯苯>THF>二氧六环>乙醚>苯>甲苯>氯仿>正辛烷>环己烷>石油醚。所提纯的化合物，假设是化合物，体方法是：取约0.1g待结晶样品，放入小试管中，逐滴参与某种溶剂，并不断振摇，观看1mL已全部溶解，或者温热后全部溶解，则此溶剂不适用。假设该物质不溶于1mL沸腾的溶剂中，可分批参与溶剂〔每次约0.5m，并加热使4mL1~4mL沸腾的溶剂中，冷却后能析出较多的结晶，则此溶剂适用。试验时，要同时选择几种溶剂，比较收率，选择其中最好的作为重结晶的溶剂。2-11常用的几种重结晶溶剂溶剂沸点/℃冰点/℃相对密度与水的混溶性可燃性水10001.0+不燃95%乙醇78.1<00.804+易燃丙酮56.2<00.79+易燃石油醚30~60<00.64_易燃乙醚34.51<00.71_易燃乙酸乙酯77.06<00.90_易燃甲醇64.96<00.7914+易燃冰醋酸117.916.71.05+易燃环己烷80.76.50.7785_易燃苯80.1<00.8786_易燃氯仿61.7<01.48_不燃四氯化碳76.54<01.59_不燃*苯和各种氯代甲烷的毒性较大，假设有其它溶剂可以替代，应尽量不使用。〔良溶剂〕〔不良溶剂〕同的方法操作。乙醚和石油醚、氯仿和石油醚等等，最正确复合溶剂的选择必需通过预试验来确定。3．固体物质的溶解承受低沸点可燃性溶剂或需要长时间加热制备热饱和溶液时，一般承受锥形瓶或圆底烧定毒性的有机溶剂时，操作时要熄灭邻近的明火，最好在通风橱内操作。添加溶剂，并使溶液保持沸腾。假设未完全溶解，可再加溶剂，直至样品完全溶解〔应当注再补加溶剂，以免溶剂过量；另外，补加溶剂时要留意，溶液假设被冷却到沸点以下，沸石不再有效，需再添加的沸石〕〔如用水重结晶乙酰苯胺时，其熔点为114℃，但在83全溶解〕。20％左右的溶剂。的1~5%左右。参与量过多会吸附局部产品，太少则脱色不完全。活性炭应当在固体物质完全溶解并略微冷却后才能参与，切不行在沸腾的溶液中参与活性炭，那样会有暴沸的危急，参与后煮沸5~10mi但是在非极性溶剂如苯、石油醚中脱色效果不好，可承受硅藻土或氧化铝等吸附脱色。4．过滤减压过滤：减压过滤可以快速地将结晶与母液分别，其装置包括三个局部：1)布氏漏斗：其中铺放的滤纸要圆，直径应略小于漏斗内径，要紧贴于漏斗的底壁，恰好盖住宅有的小孔；2〕抽滤瓶：接收滤液，是一个带支管的厚壁三角瓶；3〕减压泵：循环水式真空泵。母液中的可溶性杂质会污染结晶，应加少量溶剂洗涤。洗涤时，应停顿抽气量溶剂，使全部晶体润湿，静置一会儿，然后抽干。假设所用溶剂不易挥发，可以在常压下〔要留意该溶剂必需是能和第一种溶剂互溶而对晶体是不溶或微溶的，例如DMF可用乙醇洗，二氯苯、氯苯、二甲苯、环己酮可以用甲苯洗涤〕。2-25减压抽滤装置母液中常含有确定数量的所需要的物质，要留意回收。如将溶剂除去一局部后再让其溶剂再次结晶，直至符合纯度要求为止。减压过滤的缺点是由于减压会使沸点较低的溶剂挥发，甚至使热的溶剂沸腾，所以抽滤时要留神调整压力。热过滤降温而引起晶体的析出。热过滤可以承受热水漏斗或短颈漏斗以及折叠式滤〔留意滤纸的折叠方法2-26〕上外表皿〔凹面对下〕〔只有水溶液才可收集在烧杯中〕。过滤完以后再用少量热溶剂洗涤烧杯，并淋洗残留在滤纸上的少量结晶。2-26滤纸的折叠方法2-27热过滤装置一般初学者常遇到大量结晶在滤纸上析出的问题，主要是漏斗和滤纸预热不好、溶剂的滤液蒸气保温，但是重结晶的溶剂为甲苯、醚类、石油醚、环己烷等易燃溶剂时，上述操损失。〔可以放进热水浴中或者在烘箱中预热〕，用少量热溶剂潮湿滤纸，马上趁热抽滤。留意吸滤瓶不必预热，抽气压力也不能太大，防止吸滤瓶中热的母液爆沸。5．结晶〔定向排列形成结晶(用冰水或其它冷冻溶液冷却)。〔供给晶核6．判定结晶纯度的方法状和熔点往往由于所用溶剂不同而有差异。例如阿托品碱在氯仿中形成棱柱状结晶，熔点207℃；在丙酮中则形成半球状结晶，熔点203℃；在氯仿和丙酮混合溶剂中则形成以上两窄，一般1~2℃。有些化合物的分解温度低于熔点时状况有些简洁。一些立体异构体和构造一温度已经全部融熔，当温度连续上升时又固化，再升温至确定温度又熔化或分解。通常还可以承受薄层色谱〔TLC，单一斑点〕、高效液相色谱〔HPLC，呈单峰〕或气相色谱〔GC，呈单峰〕C、H、N的含量测定，当每种元素的含量与理论值差异在0.3%以内时，可以认为是纯物质。试验1乙醇的蒸馏及沸点的测定试验目的了解蒸馏提纯液体有机物的原理和应用范围；了解沸点测定的原理和意义；娴熟把握蒸馏装置的安装和蒸馏操作方法。试验原理见常压蒸馏局部内容。操作步骤30mL95%50mL2~3粒沸石，安装好蒸馏装置〔见图2-。缓慢开通冷凝水，用电热套加热〔留意圆底烧瓶与电热套之间保持适当间隙，使液体平稳沸腾。蒸馏速度把握在2～3滴/秒，并保持温度计水银球始终附着有冷凝的液滴。此时的温度即为馏出液体的沸点。时的温度，以及温度突然下降时，最终一滴馏出液的温度，即为该馏分的沸程。上升即为蒸馏完成。称量收集馏分的重量或量取其体积，计算回收率。留意事项温度计位置：水银球上端应与蒸馏头侧管口的下限在同一水平线上。沸石应在加热前参与，在蒸馏过程中，假设觉察未加沸石，则应先停顿加热，稍冷〔待液体温度下降到沸点以下，方可参与沸石。蒸馏时液体不能蒸干，即使温度计读数仍在沸点范围内，也应在被蒸液体剩0.5～1mL时停顿蒸馏，以免馏瓶裂开或发生其它意外事故。装挨次相反。思考题什么是沸点？液体的沸点和大气压有什么关系？文献里记载的某物质的沸点是否即为你们那里的沸点温度？蒸馏时参与沸石的作用是什么？假设蒸馏前遗忘加沸石，能否马上将沸石加至将近沸腾的液体中？当重蒸馏时，用过的沸石能否连续使用？为什么蒸馏时最好把握馏出液的速度为1~2滴/s为宜？假设液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质？试验中，温度计读取的沸点应是烧瓶中溶液的沸点，还是承受瓶中馏出液的沸点或者其它？试验目的

试验2 乙酰苯胺的重结晶学习重结晶法提纯固体有机物的原理和试验操作方法；把握脱色、抽滤、热过滤、结晶等根本操作。试验原理见重结晶局部内容操作步骤150mL2g粗乙酰苯胺，参与适量水和几粒沸石，装上球形冷凝管，水直至全部溶解为止〔可以再过量20。移开热源，稍冷却后参与少量活性炭，略微摇动5~10分钟。纸。趁热将抽滤瓶中的滤液倒入烧杯中，自然冷却，使晶体渐渐析出〔不要急冷滤液，由于壁或参与少量晶种，不得已也可放置冰箱或冰水浴中促使晶体较快地析出。结晶完成后，抽滤使结晶与母液分开，参与少量冷水至布氏漏斗〔使结晶润湿，可用玻璃棒轻轻搅拌使结晶松动,洗涤用的溶剂量应尽量少，以避开晶体大量溶解损失，然后重抽滤至干，最终将结晶转移到铺有称量纸或滤纸的外表皿上，摊成薄层〔烘箱温度设定在多少度适宜？〕烘干或红外灯下烘干。称重并计算回收率。留意事项乙酰苯胺在水中的溶解度如下:t/℃

200.46

250.56

500.84

803.45

1005.5溶解过程中可能会消灭油珠状物，此时油珠不是杂质，而是由于溶解温度超过了83℃，未溶解于水而已经熔化的乙酰苯胺。应当连续加热和加水，直到油珠物溶解为止。3~5mL热水，假设参与溶剂后加热并不能使未溶物削减，则可能是不溶性