重結晶基礎

原理 利用混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度不同，或者在同一溶劑中不同溫度時的溶解度不同，而使它們相互分離。   一般過程 溶劑的選擇 溶解固體 除出不溶雜質 晶體析出 晶體的收集與洗滌 晶體的幹燥   溶劑的選擇 1.1  溶劑選擇的原則 選擇適宜的溶劑是重結晶的關鍵之一，適宜的試劑應符合下述條件： （1）與被提純的有機物不起化學作用； （2）對被提純的有機物應易溶於熱溶劑中，而在冷溶劑中幾乎不溶； （3）對雜質的溶解度應很大，或很少； （4）能得到較好的結晶； （5）溶劑的沸點適中。若過低時，溶解度改變不大，難分離，且操作也困難；過高時，附著於晶體表麵的溶劑不容易除去。 （6）價廉易得，毒性低，回收率高，操作安全。 （7） 在選擇溶劑時應根據“相似相溶”的一般原理。溶質往往易溶於其結構相似的溶劑中。一般來說，極性的溶劑溶解極性的固體，非極性的溶劑溶解非極性的固體。在實驗中往往要通過很多次實驗才能確定使用那種溶劑。   1.2  溶劑選擇的一般方法 我們從下麵七個方麵來選擇溶劑： （1）常用溶劑： DMF、氯苯、二甲苯、甲苯、乙腈、乙醇、THF、氯仿、乙酸乙酯、環己烷、丁酮、丙酮、石油醚。 （2）比較常用溶劑：DMSO、六甲基磷酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯、環己酮、丁酮、環己酮、二氯苯、吡啶、乙酸、二氧六環、乙二醇單甲醚、1,2-二氯乙烷、乙醚、正辛烷。 （3）一個好的溶劑在沸點附近對待結晶物質溶解度高而在低溫下溶解度又很小。DMF、苯、二氧六環、環己烷在低溫下接近凝固點，溶解能力很差，是理想溶劑。乙腈、氯苯、二甲苯、甲苯、丁酮、乙醇也是理想溶劑。 （4）溶劑的沸點最好比被結晶物質的熔點低50℃。否則易產生溶質液化分層現象。溶劑的沸點越高，沸騰時溶解力越強，對於高熔點物質，最好選高沸點溶劑。 （5）含有羥基、氨基而且熔點不太高的物質盡量不選擇含氧溶劑。因為溶質與溶劑形成分子間氫鍵後很難析出。 （6）含有氧、氮的物質盡量不選擇醇做溶劑，原因同上。 （7）溶質和溶劑極性不要相差太懸殊。水>甲酸>甲醇>乙酸>乙醇>異丙醇>乙腈>DMSO>DMF>丙酮>HMPA>CH2Cl2>吡啶>氯仿>氯苯>THF>二氧六環>乙醚>苯>甲苯>CCl4>正辛烷>環己烷>石油醚 （8）使用純溶劑不適合時，可以采用混合溶劑法:用過量熱的良溶劑溶解，加熱，緩慢加入不良溶劑至有渾濁，靜置冷卻到析出固體。實驗室常用的配伍是乙酸乙酯和石油醚。   1.3 溶劑篩選操作方法： 在試管中加入少量（麥粒大小）待結晶物，加入0.5mL根據上述規律所選擇溶劑，加熱沸騰幾分鍾，看溶質是否溶解。若溶解，用自來水衝試管外測，看是否有晶體析出。如果長時間加熱仍有不溶物，可以靜置試管片刻並用冷水冷卻試管（勿搖動）。如果有物質在上層清液中析出，表示還可以增加一些溶解。若稍微渾濁，表示溶劑溶解度太小；若沒有任何變化，說明不溶的固體是一種東西，已溶物質又非常易溶，不易析出。   重結晶常規操作   加熱法：在錐形瓶或圓底燒瓶中加入溶質和一定溶劑, 裝上球冷, 加熱10分鍾，若仍有不溶物, 繼續從冷凝管上口補加溶劑至完全溶解再補加過量30％溶劑。滴加不良溶劑, 至出現混濁(必要的時候加入晶種)撤除加熱, 自然冷卻到室溫（不要極速冷凍降溫）或者更低溫度，過濾得固體。   加熱法實例: 化合物A(20g, 純度62%)加入250mL茄形瓶中(配球形冷凝管), 加20mL乙酸乙酯, 油浴加熱到沸騰, 還有大約一半固體未溶解, 冷凝管上部緩慢加乙酸乙酯，大約補加30mL乙酸乙酯, 使全部溶解, 繼續補加15 mL乙酸乙酯,沸騰2min後, 緩慢滴加大約30mL石油醚, 剛出現混濁. 撤去油浴(每隔1小時攪拌0.5min),自然降溫, 三小時候後, 開始過濾得12g固體, 收率60%, 純度96%。   常溫法：用可溶溶劑使固體正好溶解，再緩慢滴加不良溶劑, 至固體緩慢析出。   減少溶劑降溫法：用低沸點溶劑（常用的是乙醚）使固體剛溶劑, 用水泵抽真空, 使溶劑緩慢減少, 同時溫度會降低, 固體慢慢析出。   重結晶經驗   溶劑的沸點最好比被結晶物質的熔點低50℃。否則易產生溶質液化分層現象。 含有羥基、氨基而且熔點不太高的物質盡量不選擇含氧溶劑。因為溶質與溶劑形成分子間氫鍵後很難析出。 過柱預純化，粗分離後再結晶，這樣的話重結晶成功率會大大提高。 不要輕易冷凍，自然降溫得到固體純度會大大提高。 晶種的取得，用玻璃棒沾一滴溶液，揮幹。 版權聲明:內容來源於網絡，版權和內容解釋權歸原作者所有。在這裏僅供交流使用，如涉及版權問題，請聯係刪除。