乙二胺合钴Ⅲ.ppt

综合化学实验 江苏大学化学化工学院 教材：综合化学实验（杜志强主编） 三(乙二胺)合钴(Ⅲ)盐光学异构体的制备与拆分 一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 四、实验步骤 五、思考题 一、实验目的 掌握八面体配合物光学异构体的拆分和旋光度的测定。 掌握WZZ自动旋光仪的使用方法。 二、实验原理 由于右旋和左旋异构物的溶解度相同，不能用分步结晶法分开，而必须经过特定的方法把它们分开成右旋体和左旋体，这种方法叫外消旋体拆分。 通常使用混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物得到右旋－左旋式与左旋－左旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，它们的溶解度不一样，选择适当的溶剂就可以把它们分开，再用光学不活泼性物质处理，可以使一对光学活性盐恢复原来的组成。 三、仪器与试剂 仪器：抽滤瓶；布氏漏斗；水真空泵；水浴锅；酒精灯；量筒；烧杯；容量瓶；台式天平；电子天平；WZZ数字式旋光仪；红外光谱仪；原子吸收仪；数字式熔点仪。 试剂：硫酸钴(CoSO4· 7H2O)；乙二胺(24 %)；(+)-酒石酸；碳酸钡；浓盐酸；NaI固体；活性炭；浓氨水；无水乙醇；丙酮；粗食盐；冰块。 五、思考题 1）如何判断配合物具有光学异构对映体？ 2）什么是外消旋体？有哪些方法可以使光学异构对映体拆分开？ 3）对一个新合成的配合物一般应通过哪些表征来确认该产物是目标产物？ * 化学化工学院实验中心 化学化工学院实验中心 四、实验步骤 1）(+)-酒石酸钡的制备： 将10 g (+)-酒石酸溶于50 mL水中，一边搅拌一边缓慢加入13 g碳酸钡，加热并搅拌所得悬浊液半小时，使反应完全，滤出沉淀，用水洗涤，随后将滤出的沉淀物移入表面皿在110 oC下干燥2-3h。 1 在125 mL的锥形瓶中依次加入18.5 mL的乙二胺(浓度: 24%)，并依次加入盐酸2.5 mL、硫酸钴水溶液（7 g CoSO4· 7H2O溶于12.5 mL水制得），活性炭1 g（经活化，做催化剂用）。 2 向上述体系中滴加H2O2(2.5-3 mL)，至溶液呈橙红色，使二价钴氧化成三价钴，氧化完成后调节pH为7.0－7.5（用稀盐酸和乙二胺调节），并将混合物加热15分钟，使反应完全。冷却，过滤。 2）三(乙二胺)合钴(Ⅲ)配盐的制备： 1 在步骤2制备的溶液中加入7 g (+)-酒石酸钡，充分搅拌并在水浴上加热半小时（加热时如果发现溶液出现结晶可适当加点水），趁热过滤，以少量水洗涤所滤掉的BaSO4沉淀物。 2 蒸发所得的滤液，使滤液体积浓缩至12.5 mL, 冷却结晶得(+)-[Co(en)3]Cl[(+)-C4H4O6]的橙色晶体，过滤，滤液保留备用。晶体用7.5 mL热水重结晶，产品用无水乙醇洗涤并风干。 3）三(乙二胺)合钴(Ⅲ)配盐异构体的的拆分： 1 将步骤3中所得晶体产品溶于7.5 mL热水中，加入5滴浓氨水及NaI溶液（9 gNaI溶于4 mL热水中）并充分搅拌。 2 在冰水中冷却上述溶液，得(+)-[Co(en)3]I3·H2O的橙红色针状结晶，过滤，抽干，用冰冷的30 ％NaI 10 mL、无水乙醇及丙酮洗涤、风干。 4）(+)-[Co(en)3]I3·H2O的制备： 1 在实验3中所保留的滤液中加入5滴浓氨水，并加热至80 oC，在搅拌下加固体NaI 9g，在冷水中冷却，滤出不纯的(-)-异构体，用冰冷的30％NaI溶液5 mL及乙醇冲洗，并风干。 2 上述产品中韩一些外消旋酒石酸盐，将它溶解在15 mL 50 oC的水中，并不断搅拌，滤出不溶解的外消旋酒石酸盐。 5）(-)-[Co(en)3]I3·H2O的制备： 加入2.5 g NaI于50 oC的滤液中，在冰水中冷却得(-)-[Co(en)3]I3·H2O晶体，以乙醇和丙酮洗涤并风干。 3 测定产物的红外光谱 用原子吸收测定钴离子的含量 测定产物的熔点 * 6）对产物进行表征： 1 分别称取0.5000 g左旋和右旋异构体产物，分别在50 mL容量瓶中配成溶液，在旋光仪上用1 dm长的样品试管分别测定旋光度α，并按下式计算比旋光度： 2 由测得的比旋光度，根据下式求得样品的纯度（理论的比旋光度参考值为：碘化物右旋光体+90o；左旋光体－89o。）： 7）测定两种异构体的比旋光度和计算产品的纯度： 纯度 ＝ 实际比旋光度/理论比旋光度 × 100％ *