《重結(jié)晶技術(shù)》word版

1、.重結(jié)晶技術(shù)眾所周知，重結(jié)晶是有機(jī)合成中一項(xiàng)非?；?，但是又非常重要的技術(shù)，它原理簡(jiǎn)單、使用方便，但是真的要做好重結(jié)晶，不是那么容易的事，尤其是溶劑的選擇，以及在出現(xiàn)乳化現(xiàn)象時(shí)的處理等等都有很深的學(xué)問(wèn)，這里轉(zhuǎn)一個(gè)關(guān)于重結(jié)晶技術(shù)的文章，希望對(duì)大家有所幫助！1、原理： 固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。一般是溫度升高，溶解度增大。若把固體溶解在熱的溶劑中達(dá)到飽和，冷卻時(shí)即由于溶解度降低，溶液變成過(guò)飽和而析出晶體。利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，可以使被提純物質(zhì)從過(guò)飽和溶液中析出。而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中（若在溶劑中的溶解度極小，則配成飽和溶液后被過(guò)濾除去），從而達(dá)到提純目

2、的。 2、關(guān)于可以應(yīng)用重結(jié)晶法的討論： 假設(shè)一固體混合物由9.5克被提純物A和0.5克雜質(zhì)B組成，選擇某溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，室溫時(shí)A、B在此溶劑中的溶解度分別為SA和SB，通常存在以下三種情況： （1）室溫下雜質(zhì)較易溶解（SB>SA）。設(shè)在室溫下SB2.5克/100ml，SA0.5克/100ml，如果A在此沸騰溶劑中的溶解度為9.5克/100ml，則使用100ml溶劑即可使混合物在沸騰時(shí)全溶。若將此濾液冷卻至室溫時(shí)可析出A9g（不考慮操作上的損失）而B(niǎo)仍留在母液中，A損失很小，即被提純物回收率達(dá)到94。如果A在此沸騰溶劑中的溶解度為47.5克/100ml，則只要使用20ml溶劑即可使混合物在

3、沸騰時(shí)全溶，這時(shí)濾液可析出A9.4克，B仍可留在母液中，被提純物的回收率高達(dá)99。 由此可見(jiàn)，如果雜質(zhì)在冷時(shí)的溶解度大而產(chǎn)物在冷時(shí)的溶解度小，或溶劑對(duì)產(chǎn)物的溶解性能隨溫度的變化大，這兩方面都有利于提高回收率。 （2）雜質(zhì)較難溶解（SB<SA）。設(shè)在室溫下SB0.5克/100ml，SA2.5克/100ml，A在此沸騰溶劑中的溶解度仍為9.5克/100ml，則在100ml溶劑重結(jié)晶后的母液中含有2.5克A和0.5克（即全部）B，析出結(jié)晶A7克，產(chǎn)物的回收率為74。但這時(shí)，即使A在沸騰溶劑中的溶解度更大，使用的溶劑也不能再少了，否則雜質(zhì)B也會(huì)部分地析出，就需再次重結(jié)晶。如果混合物中雜質(zhì)含量很多

4、，則重結(jié)晶的溶劑量就要增加，或者重結(jié)晶的次數(shù)要增加，致使操作過(guò)程冗長(zhǎng)(rong chang)，回收率極大的降低。 （3）兩者溶解度相等（SA=SB）。設(shè)在室溫下皆為2.5克/100ml，若也用100ml溶劑重結(jié)晶，仍可得到純A7克。但如果這時(shí)雜質(zhì)含量很多，則用重結(jié)晶分離產(chǎn)物就比較困難。在A和B含量相等時(shí)，重結(jié)晶就不能用來(lái)分離產(chǎn)物了。 從上述討論總可以看出，在任何情況下，雜志的含量過(guò)多都是不利的（雜質(zhì)太多還會(huì)影響結(jié)晶速度，甚至妨礙結(jié)晶的生成）。一般重結(jié)晶只適用于純化雜質(zhì)含量在5以下的固體有機(jī)混合物。 3、選擇溶劑的條件： （1）不與被提純物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng) （2）在較高溫度時(shí)能溶解多量的被提純物質(zhì)；

5、而在室溫或更低溫度時(shí)，只能溶解很少量的該種物質(zhì) （3）對(duì)雜質(zhì)的溶解非常大或者非常?。ㄇ耙环N情況是使雜質(zhì)留在母液中不隨被提純物晶體一同析出；后一種情況是使雜質(zhì)在熱過(guò)濾時(shí)被濾去） （4）容易揮發(fā)（溶劑的沸點(diǎn)較低），易與結(jié)晶分離除去 （5）能給出較好的晶體 （6）無(wú)毒或毒性很小，便于操作 （7）價(jià)廉易得 （8）適當(dāng)時(shí)候可以選用混合溶劑 選擇好溶劑后進(jìn)行溶解： 4、溶解 通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果或查閱溶解度數(shù)據(jù)計(jì)算被提取物所需溶劑的量，在將被提取物晶體置于錐形瓶中，加入較需要量稍少的適宜溶劑，加熱到微微沸騰一段時(shí)間后，若未完全溶解，可再添加溶劑，每次加溶劑后需再加熱使溶液沸騰，直至被提取物晶體完全溶解（但應(yīng)注意，

6、在補(bǔ)加溶劑后，發(fā)現(xiàn)未溶解固體不減少，應(yīng)考慮是不溶性雜質(zhì)，此時(shí)就不要再補(bǔ)加溶劑，以免溶劑過(guò)量）。 注意事項(xiàng)： （1）溶劑量的多少，因同時(shí)考慮兩個(gè)因素。容極少則收率高，但可能給熱過(guò)濾帶來(lái)麻煩，并可能造成更大的損失；容極多，顯然會(huì)影響回收率。故兩者應(yīng)綜合考慮。一般可比需要量多加20左右的溶劑（有人認(rèn)為一般可比需要量多20100的溶劑）。 （2）可以在溶劑沸點(diǎn)溫度時(shí)溶解固體，但必須注意實(shí)際操作溫度是多少，否則會(huì)因?qū)嶋H操作時(shí)，被提純物晶體大量析出。但對(duì)某些晶體析出不敏感的被提純物，可考慮在溶劑沸點(diǎn)時(shí)溶解成飽和溶液，故因具體情況決定，不能一概而論。例如，本次實(shí)驗(yàn)在100時(shí)配成飽和溶液，而熱過(guò)濾操作溫度不可

7、能是100，可能是80？也可能是90？那么在考慮加多少溶劑時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮熱過(guò)濾的實(shí)際操作溫度。 （3）為了避免溶劑揮發(fā)及可燃性溶劑著火或有毒溶劑中毒，應(yīng)在錐形瓶上裝置回流冷凝管，添加溶劑可從冷凝管的上端加入。 （4）若溶液中含有色雜質(zhì)，則應(yīng)加活性炭脫色，應(yīng)特別注意活性炭的使用。 5、乗熱過(guò)濾n（1）若為易燃溶劑，則應(yīng)防止著火或防止溶劑揮發(fā)。 （2）應(yīng)注意濾紙的折疊方法及操作要領(lǐng)（包括漏斗的預(yù)熱、濾紙的熱水潤(rùn)濕等）；應(yīng)洗凈抽濾瓶，注意和濾紙的大小、濾紙的人潤(rùn)濕等操作，開(kāi)始不要減壓太甚，以免將濾紙抽破（在熱溶劑中，濾紙強(qiáng)度大大下降）。 6、結(jié)晶 （1）將濾液在室溫或保溫下靜置使之緩緩冷卻（如濾液已

8、析出晶體，可加熱使之溶解），析出晶體，再用冷水充分冷卻。必要時(shí)，可進(jìn)一步用冰水或冰鹽水等冷卻（視具體情況而定，若使用的溶劑在冰水或冰鹽水中能析出結(jié)晶，就不能采用此步驟）。 （2）有時(shí)由于濾液中有焦油狀物質(zhì)或膠狀物存在，使結(jié)晶不易析出，或有時(shí)因形成過(guò)飽和溶液也不析出晶體，在這種情況下，可用玻棒摩擦器壁以形成粗糙面，使溶質(zhì)分子成定向排列而形成結(jié)晶的過(guò)程較在平滑面上迅速和容易；或者投入晶種（同一物資的晶體，若無(wú)此物質(zhì)的晶體，可用玻棒蘸一些溶液稍干后即會(huì)析出晶體），供給定型晶核，使晶體迅速形成。 （3）有時(shí)被提純化合物呈油狀析出，雖然該油狀物經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間靜置或足夠冷卻后也可固化，但這樣的固體往往含有較多的

9、雜質(zhì)（雜質(zhì)在油狀物中常較在溶劑中的溶解度大；其次，析出的固體中還包含一部分母液），純度不高。用大量溶劑稀釋?zhuān)m可防止油狀物生成，但將使產(chǎn)物大量損失。 這時(shí)可將析出油狀物的溶液重新加熱溶解，然后慢慢冷卻。一當(dāng)油狀物析出時(shí)便劇烈攪拌混合物，使油狀物在均勻分散的狀況下固化，但最好是重新選擇溶劑，使其得到晶形產(chǎn)物。 7、抽氣過(guò)濾（減壓過(guò)濾） （1）裝置中各儀器的名稱(chēng)和用途介紹。 （2）減壓過(guò)濾程序介紹：剪裁合符規(guī)格的濾紙放入漏斗中用少量溶劑潤(rùn)濕濾紙開(kāi)啟水泵并關(guān)閉安全瓶上的活塞，將濾紙吸緊打開(kāi)安全瓶上的活塞，再關(guān)閉水泵借助玻棒，將待分離物分批倒入漏斗中，并用少量濾液洗出粘附在容器上的晶體，一并倒入漏斗中再次開(kāi)啟水泵并關(guān)閉安全瓶上的活塞進(jìn)行減壓過(guò)濾直至漏斗頸口無(wú)液滴為止打開(kāi)安全瓶上的活塞，再關(guān)閉水泵用少量溶劑潤(rùn)濕晶體再次開(kāi)啟水泵并關(guān)閉安全瓶上的活塞進(jìn)行減壓過(guò)濾直至漏斗頸口無(wú)液滴為止（必要時(shí)可用玻塞擠壓晶體，此操作一般進(jìn)行12次）。 如重結(jié)晶溶劑沸點(diǎn)較高，在用原溶劑至少洗滌一次后，可用低沸點(diǎn)的溶劑洗滌，使最后的結(jié)晶產(chǎn)物易于干燥（要注意該溶劑必須是能和第一種溶劑互溶而對(duì)晶體是不容或微溶的）。 抽濾所得母液若有用，可移至其它容器內(nèi)，再作回收溶劑及純度較低的產(chǎn)物。 8、結(jié)晶的干燥 在測(cè)定熔點(diǎn)前，晶體必須充分干燥，否則測(cè)定的熔點(diǎn)會(huì)偏低。固體干燥的方法很多，要根據(jù)重結(jié)晶所用溶劑及結(jié)晶