重结晶法.ppt

重结晶提纯法 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，但是真的要做好重结晶，不是那么容易的事，今天我们一块学习重结晶的具体方法 1 主要分为以下几个内容： 一、原理 二、溶剂的选择 三、热溶解 四、热过滤 五、结晶 六、冷过滤和干燥 2 一、原理 重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化有明显差异，在较高温度下溶解度大，降低温度时溶解度小，从而能实现分离提纯。 例如： A和B在某溶剂中的溶解度都是1g/100mL，100度10g/100mL，若一个混合物样品中含有9gA和1.5gB，将这个样品用100mL溶剂在100度下溶解，A和B可以完全溶解于溶剂中。将其冷却到20度，则有8gA和1gB从溶液中析出。过滤，剩余溶液（通常称为母液）中还溶有1gA和0.5gB。 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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） 9 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。 10 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。 11 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。 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