以重結(jié)晶為例

1、以重結(jié)晶為例。以重結(jié)晶為例。重結(jié)晶重結(jié)晶重結(jié)晶是精制固體有機(jī)化合物最常用的方法之一。（一）重結(jié)晶的原理：固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度一般是隨溫度的升高而增大。選擇一個(gè)合適的溶劑，將含有雜質(zhì)的固體物質(zhì)溶解在熱的溶劑中，形成熱飽和溶液，趁熱濾去不溶性雜質(zhì)，濾液于低溫處放置，使主要成分在低溫時(shí)析出結(jié)晶，可溶性雜質(zhì)仍留在母液中，產(chǎn)品純度相對(duì)提高。如果固體有機(jī)物中所含雜質(zhì)較多或要求更高的純度，可多次重復(fù)此操作，使產(chǎn)品達(dá)到所要求的純度，此法稱(chēng)之為多次

2、重結(jié)晶。一般重結(jié)晶只能純化雜質(zhì)在5%以下的固體有機(jī)物，如果雜質(zhì)含量過(guò)高，往往需先經(jīng)過(guò)其他方法初步提純，如萃取、水蒸汽蒸餾、減壓蒸餾、柱層析等，然后再用重結(jié)晶方法提純。（二）重結(jié)晶溶劑的選擇：進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，選擇理想的溶劑是一個(gè)關(guān)鍵，按“相似相溶”的原理，對(duì)于已知化合物可先從手冊(cè)中查出在各種不同溶劑中的溶解度，最后要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定使用哪種溶劑。（1）所選溶劑必須具備的條件：a.不與被提純物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)b.溫度高時(shí)能溶解較多量的被提純物，低

3、溫時(shí)只能溶解很少量，c.對(duì)雜質(zhì)的溶解度在低溫時(shí)或非常大或非常小，d.沸點(diǎn)不宜太高，也不宜太低，易揮發(fā)除去，e.能給出好的結(jié)晶，f.毒性小，價(jià)格便宜，易得。（2）選擇溶劑的方法：a.單一溶劑：取0.1g固體粉末于一小試管中，加入1ml溶劑，震蕩，觀察溶解情況，如冷時(shí)或溫?zé)釙r(shí)能全溶解，則不能用，溶解度太大。取0.1g固體粉末加入1ml溶劑中，不溶，如加熱還不溶，逐步加大溶劑量至4ml加熱至沸，仍不溶，則不能用，溶解度太小。取0.1g固體粉末

4、，能溶在14ml沸騰的溶劑中，冷卻時(shí)結(jié)晶能自行析出或經(jīng)摩擦或加入晶種能析出相當(dāng)多的量，則此溶劑可以使用。b.混合溶劑：某些有機(jī)化合物在許多溶劑中不是溶解度太大就是太小，找不到一個(gè)合適的溶劑時(shí)，可考慮使用混合溶劑。混合溶劑兩者必須能混溶，如乙醇水、丙酮水、乙酸水、乙醚甲醇、乙醚石油醚、苯石油醚等。樣品易溶于其中一種溶劑，難溶于另一種溶劑，往往使用混合能得到較理想的結(jié)果。使用混合溶劑時(shí)，應(yīng)先將樣品溶于沸騰的易溶的溶劑中，濾去不溶性雜質(zhì)后，再

5、趁熱滴入難溶溶劑至溶液混濁，然后再加熱使之變澄清，放置冷卻，使結(jié)晶析出。（三）重結(jié)晶操作：1.溶解：a.水做溶劑：將待重結(jié)晶的固體放人錐形瓶或燒杯中，加入比需要量（根據(jù)查得的溶解度數(shù)據(jù)或溶解度實(shí)驗(yàn)方法所得結(jié)果估計(jì)得到）稍少的適量水，熱至沸騰，如未全設(shè)把重結(jié)晶溶液冷卻到20℃時(shí)結(jié)晶完全析出后，過(guò)濾出結(jié)晶，母液中乙酰苯胺的含量為：100:0.46=75:xx=0.34g重結(jié)晶回收率為：(20.34)2=83%溶劑量的多少還要考慮結(jié)晶析出的難

6、易程度。結(jié)晶容易析出的則需適當(dāng)多加一些溶劑，以抵消熱過(guò)濾時(shí)結(jié)晶在濾紙上析出而造成的損失；如果結(jié)晶不易析出，可適當(dāng)少加一些溶劑，以提高重結(jié)晶的回收率。本實(shí)驗(yàn)因乙酰苯胺較易析出結(jié)晶，所以溶劑量適當(dāng)多加一些，實(shí)用8090ml.b.熱溶：水作溶劑，便宜易得，無(wú)毒、不著火，揮發(fā)造成的損失可隨時(shí)補(bǔ)充。重結(jié)晶容器選用250ml燒杯或錐形瓶，石棉網(wǎng)上加熱。稱(chēng)取2g粗乙酰苯胺加入200ml燒杯中，加入4050ml蒸餾水，邊搖動(dòng)邊加熱，觀察溶解情況，然后逐

7、漸加水到計(jì)算量（8090ml）。溶液加熱煮沸，此時(shí)乙酰苯胺已完全溶解（可能有固體不溶物）、降溫至沸點(diǎn)之下，加活性炭脫色5分鐘，要始終保持溶劑量8090ml。學(xué)生易出現(xiàn)的問(wèn)題是：火焰太大，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶劑蒸發(fā)太多，致使溶劑量少于80ml熱過(guò)濾時(shí)結(jié)晶在濾紙上析出；也有的學(xué)生怕溶劑揮發(fā)，不斷補(bǔ)充水，致使溶劑量過(guò)大，不得不進(jìn)行濃縮。為使本步操作順利，應(yīng)事先選好布氏漏斗及吸濾瓶，剪好濾紙，把漏斗在烘箱或在熱水中預(yù)熱，做好這些準(zhǔn)備工作，然后再進(jìn)行

8、熱溶，活性炭脫色，并迅速熱過(guò)濾，整個(gè)過(guò)程只需幾分鐘即可完成。c.熱過(guò)濾，水作溶劑時(shí)用減壓熱過(guò)濾，注意漏斗要預(yù)熱，濾紙一定要剪得大小合適，濾時(shí)一定要貼緊，絕對(duì)不能穿濾。d.結(jié)晶，結(jié)晶的分離及干燥。立即將重結(jié)晶溶液轉(zhuǎn)移至燒杯中，如出現(xiàn)結(jié)晶可加熱重新溶解，然后再慢慢冷卻長(zhǎng)出大結(jié)晶。冷至室溫，待結(jié)晶完全后，減壓過(guò)濾，用母液將燒杯壁上的結(jié)晶涮至布氏漏斗中。抽干，用少量冷水洗一次產(chǎn)品，再抽干，轉(zhuǎn)移至表面皿中，涼干。（該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用去離子水作溶劑，以免

9、自來(lái)水中的無(wú)機(jī)鹽玷污產(chǎn)品。如用自來(lái)水，特別是當(dāng)溶劑加多需要濃縮時(shí)，更有被無(wú)機(jī)鹽玷污的可能。）21克對(duì)溴乙酰苯胺用乙醇—水混合溶劑重結(jié)晶。從手冊(cè)中查出，對(duì)溴乙酰苯胺溶于乙醇，而不溶于水，所以可用乙醇水混合溶劑重結(jié)晶，也可用60%乙醇水溶液重結(jié)晶。a熱溶解：把1g樣品溶于沸騰的易溶溶劑（乙醇）中，溶劑量需用9ml95%乙醇較為合適。活性炭脫色，常壓熱過(guò)濾至錐形瓶中，在熱水浴中逐漸向溶液中加入去離子水，邊加邊搖蕩，直至出現(xiàn)混濁不再消失為止，水

10、量為5.5ml，再加熱或加幾滴乙醇使混濁消失，放置冷卻結(jié)晶。b.常壓熱過(guò)濾：一般使用極性小的有機(jī)溶劑或制備標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)常使用常壓熱過(guò)濾。極性大的有機(jī)溶劑或?yàn)榱诉^(guò)濾快，可用減壓熱過(guò)濾，本實(shí)驗(yàn)溶劑是乙醇—水混合溶劑，可使用常壓熱過(guò)濾，也可用減壓熱過(guò)濾。本實(shí)驗(yàn)為適應(yīng)基本操作的教學(xué)需要，選用常壓熱過(guò)濾。操作要求：漏斗的預(yù)熱及保溫措施，熟練掌握扇形濾紙的折疊方法，熱過(guò)濾操作。C結(jié)晶的析出、分離及干燥的操作與乙酰苯胺重結(jié)晶相同。(五)思考題：1.為什