重结晶提纯法

重 结 晶 提 纯 法,重结晶提纯法,在无机物的制备或有机物的合成中，为了获得所需的产品，反应结束之后，通常采用蒸发（浓缩）、结晶的方法，将化合物从混合溶液中分离出来。蒸发浓缩一般在蒸发皿中进行，对热稳定的溶液可用直火加热，否则要用水浴等间接加热，当溶液浓缩到一定浓度后，冷却就会有溶质的晶体析出，如果结晶所得的物质纯度不符合要求，需要重新加入一定溶剂进行溶解、蒸发和再结晶，这个过程称为重结晶。重结晶是有机合成中一项非常基本，但是又非常重要的技术，它原理简单、使用方便，但是合成工艺不同，有的实验要做好重结晶，有一定的难度，也要付出一定的努力。,膨晰湖休旁总貉恰培造拌肌狡眯联侧纠站读粪搏甩阶戳脑貉圃灵盆润木干重结晶提纯法重结晶提纯法,本报告主要分为以下几个内容：,一、重结晶原理,二、溶剂的选择,三、热溶解,四、热过滤,五、结晶,六、冷过滤、干燥和检验,七、重结晶实例,八、总结,变斋企春别匠哎溪狞啪漾罕痘瞎雹昆徘盆朴辜柞婚抬边读肝贿惟络展筹梗重结晶提纯法重结晶提纯法,一、原理,固体混合物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高，溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和，冷却时即由于溶解度降低，溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中（若在溶剂中的溶解度极小，则配成饱和溶液后被过滤除去），从而达到提纯目的。,注意,-,重结晶只适宜杂质含量在,5%,以下的固体有机化合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。,媒鉴枪驯枚汪澈舒画尊言挫盈闻探惰臃皮罕喂拴傲性撕大敲伎腮沸鄙盟鲁重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,I,、溶剂分类,II,、溶剂极性大小,III,、选择溶剂标准,IV,、选择溶剂的实验操作,魁肌策峪躬忘蒜肄择烈矗同享徽箩弛谆脚梳奈烙颤坍寻穆戳壮猜共阜究抡重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,I,、常用溶剂分类,1.,烃类溶剂,己烷、戊烷、石油醚等属于低毒性溶剂，易燃，苯、甲苯、二甲苯 等毒性溶剂，易燃,烃类溶剂极性小，密度比水小，难溶于水,2.,卤代烃溶剂,二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、氯苯、溴苯、二氯乙烷等密度比水大，难燃性。,3.,醇类溶剂,一元醇,-,甲醇、乙醇、异丙醇等强亲水性溶剂，可以与水任意比混溶，丁醇环己醇苄醇等低水溶性醇。,多元醇,-,乙二醇丙三醇等强亲水性溶剂,助淬卯雄噪粮叙陵骨雇鹃并荆画尚题涅刹外漳依材范菱秩衙挛瞬营舅亦着重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,4.,酮类溶剂,丙酮、丁酮等一种溶解范围较广的溶剂，对许多有机物都有溶解能力，而且毒性低。,5.,酯类溶剂,乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯等毒性比较低，有芳香气味，不溶于水,6.,醚类溶剂,乙醚，正丁醚，甲基叔丁醚等不溶于水的溶剂,四氢呋喃、二氧六环等易溶于水的溶剂,7.,其他,-,水、,DMF,、,DMSO,等,虫万腹币买龋题熏琴兜世福菏驾轿某竭簧秘勉揪在肄貌憾痈蔫顽你乳智俘重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,II,、常用溶剂极性大小,1,，试剂极性从小到大：烷、烯、醚、酯、酮、醛、胺、醇和酚、水,2,，戊烷，正己烷,环己烷,四氯化碳,甲苯,二甲苯,氯苯,乙醚,苯，异丁醇,二氯甲烷,正丁醇,醋酸丁酯,乙酸丁酯,四氢呋喃,乙酸乙酯,异丙醇,氯仿,二氧六环,丙酮,乙腈,DMF,甲醇,乙二醇,DMSO,水,角摔壳绳此衣邻顿脂揩群素赵噪奏嘻调禾咨橡囚掸耘减拧酗哀卡桐瘩灭扒重结晶提纯法重结晶提纯法,化合物,英文名,极性,分类,沸点,名称,正戊烷,n-pentane,0,36,石油醚,Petroleum ether,0.01,30,60,正己烷,Hexane,0.06,二类,69,环己烷,Cyclohexane,0.1,二类,81,三氯乙烯,Trichloroethylene,1,二类,87,四氯化碳,Carbon tetrachloride,1.6,一类,77,丙醚,i-propyl ether,2.4,68,甲苯,Toluene,2.4,二类,111,对二甲苯,p-xylene,2.5,二类,138,氯苯,Chlorobenzene,2.7,二类,132,邻二氯苯,o-dichlorobenzene,2.7,180,膳力面翅锋勺测生者芦赂伊尝颅秒楼彦羞亦扰冷俭与每宛咆卧瞧末姿葫菲重结晶提纯法重结晶提纯法,化合物,英文名,极性,分类,沸点,名称,二,乙醚,Ethyl ether,2.9,三类,35,苯,Benzene,3,一类,80,异丁醇,Isobutyl alcohol,3,108,二氯甲烷,Methylene chloride,3.4,二类,40,二氯乙烯,Ethylene dichloride,3.5,84,正丁醇,n-butanol,3.7,117,醋酸丁酯,n-butyl acetate,4,126,四氢呋喃,Tetrahydrofuran,4.2,66,乙酸乙酯,Ethyl acetate,4.3,77,异丙醇,i-propanol,4.3,82,氯仿,Chloroform,4.4,61,嘿土狱掣报绥政粱漠垒后夯等甸汰赐碰燃帛凌位赔绎乱赦汁庞灯剿匪芽砌重结晶提纯法重结晶提纯法,化合物,英文名,极性,分类,沸点,名称,二恶烷,;,二氧六环,Dioxane,4.8,102,吡啶,Pyridine,5.3,115,丙酮,Acetone,5.4,57,硝基甲烷,Nitromethane,6,101,乙酸,Acetic acid,6.2,118,乙腈,Acetonitrile,6.2,二类,82,苯胺,Aniline,6.3,184,DMF,Dimethyl formamide,6.4,二类,153,甲醇,Methanol,6.6,二类,65,乙二醇,Ethylene glycol,6.9,197,二甲基亚砜,Dimethyl sulfoxide,7.2,189,水,Water,10.2,100,执福刊孤溯育街两众怠洱政洗仲筑陨洼娃壬迪纶留莎茶濒玫吩忘旱罕奋裤重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,常用混合溶剂的极性：,环己烷,-,乙酸乙酯（,8+2,）,苯,-,丙酮（,9+1,）,苯,-,乙酸乙酯（,8+2,）,氯仿,-,乙醚（,9+1,）,苯,-,甲醇（,95+5,）,环己烷,-,乙酸乙酯（,1+1,）,氯仿,-,甲醇（,99+1,）,苯,-,甲醇（,9+1,）,苯,-,乙酸乙酯（,1+1,）,氯仿,-,甲醇,(95+5),乙酸乙酯,-,甲醇（,99+1,）,苯,-,丙酮（,1+1,）,氯仿,-,甲醇（,9+1,）,随着甲醇等大极性溶剂的比例增加极性逐渐增大,说明一下,:,苯甲醇（,95+5,）的意思是,95,体积的苯混合,5,体积的甲醇配成混合溶剂,!,惰哑罐臼缕茸了聂管麻剪恶岗并衅榆订茧性议赴俺六叫嫂钥慌郴三奋锹骚重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,III,、选择溶剂标准,（,1,）不与被提纯物质起化学反应，例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂；醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂，也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。,（,2,）在较高温度时能溶解多量的被提纯物质；而在室温或更低温度时，只能溶解很少量的该种物质,（,3,）对杂质的溶解非常大或者非常小（前一种情况是使杂 质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出；后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去）,娩洒狐渭肥坦拌咋捎禾也逸剧疡杉筷印倡轿控郸性房镇图漫烛私饮菩调术重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,（,4,）容易挥发（溶剂的沸点较低），易与结晶分离除去,（,5,）能给出较好的晶体,（,6,）无毒或毒性很小，便于操作,（,7,）价廉易得，回收率高,(8),溶剂沸点比化合物熔点至少低,50,度,（,9,）适当时候可以选用混合溶剂,用于结晶和重结晶的常用溶剂有：水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六环、石油醚等。此外四氯化碳、苯、甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等也常使用。,砰蚀炭颤慕清高妹卢技播苑荡锣烫厂影滚隘颤处音勃千劈樱息舷胰残遗害重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,DMF,和,DMSO,的溶解能力大，当找不到其它适用的溶剂时，可以试用。但往往不易从溶剂中析出结晶，且沸点较高，晶体上吸附的溶剂不易除去，是其缺点。,苯、四氯化碳、甲苯等毒性大,.,乙醚虽是常用的溶剂，但是若有其它适用的溶剂时，最好不用乙醚，因为一方面由于乙醚易燃、易爆，使用时危险性特别大，应特别小心；另一方面由于乙醚易沿壁爬行挥发而使欲纯化的化学试剂在瓶壁上析出，以致影响结晶的纯度。,唆秆解尚接匿帝视耿过峪咋挪腕进剧渝荆峨起烤孟妻摘乐韧牵蔫寨职宙肚重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,在选择溶剂时必须了解欲纯化的化学物质的结构，因为溶质往往易溶于与其结构相近的溶剂中,“,相似相溶”原理。极性物质易溶于极性溶剂，而难溶于非极性溶剂中；相反，非极性物质易溶于非极性溶剂，而难溶于极性溶剂。还可查阅相关的文献和手册，了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度。也可通过实验来确定化合物的溶解度。,即可取少量的重结晶物质在试管中，加入不同种类的溶剂进行预试。,但是一般情况下重结晶溶剂的选择，与“相似相溶”有点背道而驰，大极性的物质，用中等极性的溶剂结晶；小极性的东西，用大极性的溶剂。有一半以上的情况是适合的。,了解上面的知识我们再根据杂质的物理性质确定合适的溶剂。,感靴林窘擦贰罚筏膳靛匹惑挎沧吃村想收河甥荣质殃活工油涸帽跟殊拈感重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,物质的类别 溶解度大的溶剂,烃 烃、醚、卤代烃,卤代烃 醚，胺，酯，酯硝基化合物,腈酮 醇、二氧六烷,酚酰胺 醇、水醇,羧酸磺酸盐 水,如：欲纯化的化学试剂是个非极性化合物，实验中已知其在异丙醇中的溶解度太小，异丙醇不宜作其结晶和重结晶的溶剂，这时一般不必再实验极性更强的溶剂，如甲醇、水等，应实验极性较小的溶剂，如苯、石油醚等。适用溶剂的最终选择，只能用试验的方法来决定。,狞懒翠测吾飘寅粱恢惧谜借驻凤径佛批怂凝亏暗曝样垒契尽遵蛆冗建欧皆重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,若不能选择出一种单一的溶剂对欲纯化的组分进行结晶和重结晶，则可选择混合溶剂。混合溶剂一般是由两种可以以任何比例互溶的溶剂组成，其中一种溶剂较易溶解欲纯化的化学试剂，另一种溶剂较难溶解欲纯化的化学试剂。,一般常用的混合溶剂有：乙醇和水、乙醇和乙醚、乙醇和丙酮、乙醇和氯仿、二氧六环和水、乙醚和石油醚、氯仿和石油醚等等，最佳复合溶剂的选择必须通过试验来确定。,毯芹绍庇箱象郧须傈筷瞬蓝荣临胸巾砌警酝图变勉钧酥都戮彩从颐挨干筒重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,IV,、选择溶剂的实验操作,1,）单一溶剂,取,0.1g,目标物质于一小试管中，滴加约,1mL,溶剂，加热至沸。若完全溶解，且冷却后能析出大量晶体，这种溶剂一般认为合用。如样品在冷时或热时，都能溶于,1mL,溶剂中，则这种溶剂不合用。若样品不溶于,1mL,沸腾溶剂中，再分批加入溶剂，每次加入,0.5mL,，并加热至沸。总共用,3mL,热溶剂，而样品仍未溶解，这种溶剂也不合用。若样品溶于,3mL,以内的热溶剂中，冷却后仍无结晶析出，这种溶剂也不合用。,仍巍冈俊穿卿墒屋凭椽书踏血充刁召照抖逆谭副孪喀永掷箕讳羽唁东箩曳重结晶提纯法重结晶提纯法,二、溶剂的选择,2,）混合溶剂,如果难于选择一种适宜的溶剂，可考虑选用混合溶剂。混合溶剂一般由两种能互相溶解的溶剂组成，目标物质易溶于其中一种溶剂，而难溶于另一种溶剂。先将目标物质溶于易溶溶剂中，沸腾时趁热逐渐加入难溶的溶剂，至溶液变浑浊，再加入少许前一种溶剂或稍加热，溶液又变澄清。放置，冷却，使结晶析出。,迭熄灰殿球酉坏呻告戊曲嫉司侩勤斡挤饺喉鄙柑郎涯炮衬藻驭沙收魁道裹重结晶提纯法重结晶提纯法,三、热溶解,操作：,通过试验结果或查阅溶解度数据计算被提取物所需溶