溶劑的選擇依據(jù) (1) 使用溶 劑的原則,沸點(diǎn)應(yīng)比進(jìn)行重結(jié)晶物質(zhì)的熔點(diǎn)低,但熔點(diǎn)在40?50 °C的物質(zhì)也可以用己烷、乙醇進(jìn)行重結(jié)晶。 (2) 根據(jù)相似者相溶的原則,極性強(qiáng)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(jìn)行重結(jié)晶時(shí)則要求所選擇的溶劑最好和進(jìn)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(jìn)行重結(jié)晶(也可使用混合溶劑)。 ( 4 ) 對(duì)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(jī)溶劑或用水作溶劑進(jìn)行重結(jié)晶。 ( 5 ) 進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)最好選用普通溶劑,對(duì)一些在普通有機(jī)溶劑中難溶解的物質(zhì)可用乙酸、吡啶和硝基苯等進(jìn)行重結(jié)晶。結(jié)晶后用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈?、干燥?/span> (6) 對(duì)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(shí)的注意事項(xiàng) (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(jìn)行重結(jié)晶,防止部分酯化。在使用堿性溶劑時(shí)(如吡啶),有的物質(zhì)會(huì)發(fā)生雙鍵移動(dòng)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(duì)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(jìn)行重結(jié)晶。即使是純度很高的氯仿,在普通的實(shí)驗(yàn)室條件下,注意在2?3小時(shí)內(nèi)也有可能生成氯氣和光氣。使用酯類溶劑時(shí),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(jìn)行重結(jié)晶時(shí),注意這類溶劑中由于低沸點(diǎn)成分的蒸發(fā),高沸點(diǎn)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(jìn)行重結(jié)晶時(shí),最好不使用乙醚、二氯甲烷等沸點(diǎn)較低的溶劑。因?yàn)檫@類溶劑的蒸發(fā)速度快,在結(jié)晶過(guò)濾時(shí)水分有可能在晶體表面上被冷凝下來(lái)。 ( 5 ) 經(jīng)過(guò)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(shí),由于結(jié)晶溶劑的離去而變成無(wú)定形。 3. 重結(jié)晶用的溶劑種類及特性 溶劑特征及使用時(shí)的注意事項(xiàng)說(shuō)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(qiáng),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(shí)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(jìn)行重結(jié)晶時(shí),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(diǎn)適中,使用量較大。由于在保存中大多數(shù)醚容易生成過(guò)氧化物,特別是無(wú)水四氫呋喃生成的過(guò)氧化物能引起自由基反應(yīng),使環(huán)開(kāi)裂形成聚合物,因此溶解能力有所下降。過(guò)氧化物有爆炸性,使用醚類溶劑時(shí)要特別注意。 (4) 酯類溶劑 這是一類溶解能力相當(dāng)強(qiáng)的極性溶劑,用于重結(jié)晶時(shí)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(jìn)行重結(jié)晶時(shí),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(shí)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(tuán)或酸性基團(tuán)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(tuán)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(jí)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(dòng),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(qiáng),二硫化碳具有毒性和易燃性。環(huán)丁砜和二甲基甲酰胺長(zhǎng)時(shí)間在沸點(diǎn)附近加熱時(shí)會(huì)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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