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一分鍾製備超幹溶劑,不用加鈉,不用重蒸,含水量達ppm級

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化學寶庫 化學寶庫 2023-04-23 09:04

2010年,約翰內斯堡大學化學係合成與催化研究中心Michelle Lawton等人在JOC上發表了一篇題為“Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants”的論文,該研究通過對幾種幹燥方法進行了定量評估,給出了四氫呋喃(THF),甲苯,二氯甲烷(DCM),乙腈,甲醇和乙醇等實驗室常用溶劑最適合的幹燥方法,令人意想不到的是,幹燥溶劑最快可能隻需要衝一根柱子的時間。截止目前,這篇文章的點擊量已經超過9.4萬人次,可見其受歡迎的程度。

 

四氫呋喃

 

THF是合成實驗室中的主要溶劑之一。沒有經過處理的THF含水量超過100ppm,實驗室裏通常先用KOH進行預幹燥,然後加入鈉絲回流加熱(二苯甲酮作為指示劑)直至溶液變藍,處理後含水量降低至約43ppm的。研究人員發現,使用20%m/v的3Å分子篩幹燥72小時,THF的含水量可低至4ppm水平。使用矽膠進行幹燥效果稍差,在給定的時間內,較細的顆粒具有優異的幹燥效率。

 

更簡單的方法是讓THF單次通過活性氧化鋁柱,含水量可降低至5.9ppm水平,幹燥效果可與分子篩相媲美。所以,研究人員建議如果想快速幹燥,可以選擇中性氧化鋁做幹燥劑,如果需要儲存,可以在3Å分子篩上儲存。

 

甲苯


實驗室裏通常先用CaCl2,CaH2或CaSO4進行預幹燥,然後加入鈉絲加熱回流直至溶液變藍(二苯甲酮作為指示劑),處理後含水量從225 ppm降低到約34 ppm。其實,製備“超幹”甲苯大可不必這麽麻煩!

 

更簡單的方法:將“濕”甲苯在3Å分子篩上儲存24小時,或將其簡單地通過矽膠柱即可輕鬆提供含量低於2ppm的“超幹”甲苯。

二氯甲烷

 

二氯甲烷本身不是特別吸水,即使市售的DCM也具有低水含量,所以相對容易幹燥。實驗室最常用的幹燥方法是加入CaH2加熱回流,處理後樣品含水量約為13 ppm

 

更簡單的方法:隻需將二氯甲烷儲存在活化的3Å分子篩上,或過一根28-200目的矽膠柱即可得到在個位數ppm範圍內“超幹”二氯甲烷

乙腈

 

乙腈是一種極性,非質子溶劑,具有高溶劑化能力,因為對水具有高親和力,所以很難幹燥。有報道P2O5在乙腈除水方麵特別有效,靜態幹燥24 h的後留下9 ppm的殘留水。研究人員發現,用3Å分子篩或中性氧化鋁處理乙腈可輕鬆製得殘留水分極低的超幹溶劑。所以通過中性氧化鋁然後在3Å分子篩中儲存是一種更可靠、更快速的獲得幹燥乙腈的方法。該方法的可靠性通過使用更大的樣品量進行了檢查。

甲醇、乙醇

 

低級醇通常通過Mg/I2 (0.5 g Mg/L)幹燥,幹燥後含水量為53ppm左右。其他幹燥劑包括KOH,BaO和CaO研究人員發現,甲醇在20%m/v 3Å分子篩中存儲5天,可以達到最佳幹燥效果,水含量降至約10 ppm。乙醇的行為類似,至少需要10%m/v3Å分子篩在氮氣下10天或20%m/v5天

 

粉末狀KOH證明是一種對甲醇和乙醇相當有效的幹燥劑,可在預幹燥步驟中使用,然後將其儲存在活化的3Å分子篩上以提供最高的幹燥效率。

 

 

 

 

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