以重结晶为例重结晶重结晶是精制固体有机化合物最常用的方法之.DOC

以重结晶为例。 重结晶 重结晶是精制固体有机化合物最常用的方法之一。 重结晶的原理： 固体有机物在溶剂中的溶解度一般是随温度的升高而增大。选择一个合适的溶剂，将含有杂质的固体物质溶解在热的溶剂中，形成热饱和溶液，趁热滤去不溶性杂质，滤液于低温处放置，使主要成分在低温时析出结晶，可溶性杂质仍留在母液中，产品纯度相对提高。 如果固体有机物中所含杂质较多或要求更高的纯度，可多次重复此操作，使产品达到所要求的纯度，此法称之为多次重结晶。 一般重结晶只能纯化杂质在5%以下的固体有机物，如果杂质含量过高，往往需先经过其他方法初步提纯，如萃取、水蒸汽蒸馏、减压蒸馏、柱层析等，然后再用重结晶方法提纯。 （二）重结晶溶剂的选择：进行重结晶时，选择理想的溶剂是一个关键，按“相似相溶”的原理，对于已知化合物可先从手册中查出在各种不同溶剂中的溶解度，最后要通过实验来确定使用哪种溶剂。 所选溶剂必须具备的条件： a.不与被提纯物质发生化学反应 b.温度高时能溶解较多量的被提纯物，低温时只能溶解很少量， c.对杂质的溶解度在低温时或非常大或非常小， d.沸点不宜太高，也不宜太低，易挥发除去， e.能给出好的结晶， f.毒性小，价格便宜，易得。 选择溶剂的方法： a.单一溶剂： 取0.1g固体粉末于一小试管中，加入1ml溶剂，震荡，观察溶解情况，如冷时或温热时能全溶解，则不能用，溶解度太大。 取0.1g固体粉末加入1ml溶剂中，不溶，如加热还不溶，逐步加大溶剂量至4ml,加热至沸，仍不溶，则不能用，溶解度太小。 取0.1g固体粉末，能溶在1-4ml沸腾的溶剂中，冷却时结晶能自行析出或经摩擦或加入晶种能析出相当多的量，则此溶剂可以使用。 b.混合溶剂： 某些有机化合物在许多溶剂中不是溶解度太大就是太小，找不到一个合适的溶剂时，可考虑使用混合溶剂。混合溶剂两者必须能混溶，如乙醇-水、丙酮-水、乙酸-水、乙醚-甲醇、乙醚-石油醚、苯-石油醚等。样品易溶于其中一种溶剂，难溶于另一种溶剂，往往使用混合能得到较理想的结果。 使用混合溶剂时，应先将样品溶于沸腾的易溶的溶剂中，滤去不溶性杂质后，再趁热滴入难溶溶剂至溶液混浊，然后再加热使之变澄清，放置冷却，使结晶析出。 （三）重结晶操作： 1.溶解： 水做溶剂：将待重结晶的固体放人锥形瓶或烧杯中，加入比需要量（根据查得的溶解度数据或溶解度实验方法所得结果估计得到）稍少的适量水，热至沸腾，如未全溶，可逐滴加入溶剂至刚好完全溶解，记下所用溶剂的量，然后再多加20-30%水。 有机溶剂：使用有机溶剂重结晶时，必须用锥形瓶或圆底烧瓶，上面加上冷凝管，安装成回流装置，使用沸点在80℃以下的溶剂，加热时必须用水浴，把固体放入瓶内，加入适量溶剂，加入至沸，如有不溶，再从冷凝管上口逐渐加入溶剂至刚刚溶解，然后再补加20-30%的溶剂。 2.脱色和热过滤：如果重结晶溶液带有颜色，可加入适量活性炭（根据颜色深浅决定用量，一般为固体化合物的1-5%）进行脱色，加活性炭必须等溶液稍冷后再加，不能加到沸腾的溶剂中，以免溶剂暴沸，煮沸需5-10分钟，然后趁热过滤。热过滤有两种方法： a.减压热过滤：一般用水做溶剂的重结晶，热过滤使用布氏漏斗和吸滤瓶。剪两张比漏斗内径稍小的圆形滤纸，用水湿润并贴在预热好的漏斗内，放在吸滤瓶上，减压吸紧，然后一次倒出已经用活性炭脱色的热溶液（注意：此操作活性炭不能穿过，故一般用两张滤纸）。滤完，用少量热溶剂洗活性炭一次，将滤液倒入干净的锥形瓶中，自然冷却，使其结晶。（减压热过滤的操作、漏斗及吸滤瓶使用及注意事项教员要做示范表演）. b.常压热过滤：一般用于有机溶剂重结晶的热过滤。选用一个短径玻璃漏斗，一张半径大于漏斗壁长的圆形滤纸，折叠成扇形（折叠方法教师要在课堂做示范教学）。过滤时，将已预热的漏斗放在锥形瓶上，放好折叠滤纸，将待滤的热溶液一次倾人，靠重力过滤。滤完，用少量热溶剂冲洗一遍，滤液自然冷却，待其结晶。 3.结晶的析出：可在锥形瓶中结晶。如热过滤时已经有结晶析出，为了得到较大结晶，可重新加热溶解，然后再使其慢慢冷却结晶。如热过滤时没有结晶析出，可放置，令结晶自然析出，若经长时间放置仍没有结晶析出，可用玻璃棒摩擦瓶内壁或加入晶种。 4.结晶的分离：用布氏漏斗减压过滤，尽量把母液抽干（要根据晶体多少来选择布氏漏斗的大小）。用冷溶剂洗涤晶体二次。洗时，应停止抽气，用镍勺轻轻把晶体翻松，滴上冷溶剂把晶体湿润，抽干，再重复一次。最后用镍勺把晶体压紧，抽到无液滴滴出为止，把晶体放在培养皿或表面皿中。 5.结晶的干燥： 自然凉干：需一周左右时间。 红外灯下烘干，注意不要使温度过高，以免烤化。 用减压加热真空恒温干燥器干燥，这一般用于易吸