有机化学实验中常用有机溶剂纯化方法

2024-08-20 百科知识版权反馈

【摘要】：Ⅱ常用有机溶剂的纯化有机化学实验离不开溶剂，溶剂不仅作为反应介质，在产物的纯化和后处理中也经常使用。在有机合成中，常常根据反应的特点和要求，选择适当规格的溶剂，以便使反应能够顺利地进行而又符合勤俭节约的原则。因此了解有机溶剂性质及纯化方法是十分重要的。有机溶剂的纯化，是有机合成工作的一项基本操作，这里主要介绍按市售的普通溶剂，在实验室条件下，常用的纯化方法。

Ⅱ常用有机溶剂的纯化

有机化学实验离不开溶剂，溶剂不仅作为反应介质，在产物的纯化和后处理中也经常使用。市售的有机溶剂有工业醇、化学纯和分析纯等各种规格，纯度越高，价格越贵。在有机合成中，常常根据反应的特点和要求，选择适当规格的溶剂，以便使反应能够顺利地进行而又符合勤俭节约的原则。某些有机反应（如Grignard反应等），对溶剂要求较高，即使微量杂质或水分存在，也会对反应速率、产率和纯度带来一定的影响。由于有机合成中使用的溶剂量都比较大，若仅依靠市售纯品，不仅价格较贵，有时也不一定能满足反应的要求。因此了解有机溶剂性质及纯化方法是十分重要的。有机溶剂的纯化，是有机合成工作的一项基本操作，这里主要介绍按市售的普通溶剂，在实验室条件下，常用的纯化方法。

1.无水之醚　沸点34.5℃，折光率n_D²⁰1.3526，相对密度d₄²⁰0.7138

市售乙醚中常含有微量水、乙醇和其他杂质，不能满足无水实验的要求。可用下述方法进行处理，制得无水乙醚。在250mL干燥的圆底烧瓶中，加入100mL乙醚和几粒沸石，装上回流冷凝管。将盛有10mL浓硫酸的滴液漏斗通过带有侧口的橡胶塞安装在冷凝管上端。接通冷凝水后，将浓硫酸缓慢滴入乙醚中，由于吸水作用产生热，乙醚会自行沸腾。当乙醚停止沸腾后，拆除回流冷凝管，补加沸石后，改成蒸馏装置，用干燥的锥形瓶作接收器。在接液管的支管上安装一支盛有无水氯化钙的干燥管，干燥管的另一端连接橡胶管，将逸出的乙醚蒸气导入水槽中。用事先准备好的热水浴加热蒸馏，收集34.5℃馏分70mL～80mL，停止蒸馏。烧瓶内所剩残液倒入指定的回收瓶中（切不可向残液中加水!）。向盛有乙醚的锥形瓶中加入1g钠丝，然后用带有氯化钙干燥管的塞子塞上，以防止潮气侵入并可使产生的气体逸出。放置24h，使乙醚中残存的痕量水和乙醇转化为氢氧化钠和乙醇钠。如发现金属钠表面已全部发生作用，则需补加少量钠丝，放置至无气泡产生，金属钠表面完好，即可满足使用要求。

2.绝对乙醇　沸点78.5℃，折光率n_D²⁰1.3611，相对密度d₄²⁰0.7193

市售的无水乙醇一般只能达到99.5%的纯度，而许多反应中需要使用纯度更高的绝对乙醇，可按下法制取。在250mL干燥的圆底烧瓶中，加入0.6g干燥纯净的镁丝和10mL99.5%的乙醇，安装回流冷凝管，冷凝管上口附加一支无水氯化钙干燥管。在沸水浴上加热至微沸，移去热源，立刻加入几粒碘（注意此时不要振荡），可见随即在碘粒附近发生反应，若反应较慢，可稍加热，若不见反应发生，可补加几粒碘。当金属镁全部作用完毕后，再加入100mL99.5%乙醇和几粒沸石，水浴加热回流1h。改成蒸馏装置，补加沸石后，水浴加热蒸馏，收集78.5℃馏分，贮存在试剂瓶中，用橡胶塞或磨口塞封口。此法制得的绝对乙醇，纯度可达99.99%。

3.丙酮　沸点56.2℃，折光率n₄²⁰1.3588，相对密度d₄²⁰0.7899

市售丙酮中往往含有甲醇、乙醛和水等杂质，可用下述方法提纯。在250mL圆底烧瓶中，加入100mL丙酮和0.5g高锰酸钾，安装回流冷凝管，水浴加热回流。若混合液紫色很快消失，则需补加少量高锰酸钾，继续回流，直到紫色不再消失为止。改成蒸馏装置，加入几粒沸石，水浴加热蒸出丙酮，用无水碳酸钾干燥1h。将干燥好的丙酮倾入250mL圆底烧瓶中，加入沸石，安装蒸馏装置（全部仪器均须干燥!）。水浴加热蒸馏，收集55.0℃～56.5℃馏分。

4.乙酸乙酯　沸点77.06℃，折光率n_D²⁰1.3723，相对密度d₄²⁰0.9003

市售的乙酸乙酯常含有微量水、乙醇和乙酸。可先用等体积的5%碳酸钠溶液洗涤，再用饱和氯化钙溶液洗涤，酯层倒入干燥的锥形瓶中，加入适量无水碳酸钾干燥1h后，蒸馏，收集77.0℃～77.5℃馏分。

5.石油醚(www.chuimin.cn)

石油醚是低级烷烃的混合物。根据沸程范围不同可分为30℃～60℃、60℃～90℃和90℃～120℃等不同规格。石油醚中常含有少量沸点与烷烃相近的不饱和烃，难以用蒸馏法进行分离，此时可用浓硫酸和高锰酸钾将其除去。方法如下。在150mL分液漏斗中，加入100mL石油醚，用10mL浓硫酸分两次洗涤，再用10%硫酸与高锰酸钾配制的饱和溶液洗涤，直至水层中紫色不再消失为止。用蒸馏水洗涤两次后，将石油醚倒入干燥的锥形瓶中，加入无水氯化钙干燥lh。蒸馏，收集需要规格的馏分。

6.氯仿　沸点61.7℃，折光率n_D²⁰1.4459，相对密度d₄²⁰1.4832

普通氯仿中含有1%的乙醇（这是为防止氯仿分解为有毒的光气，作为稳定剂加进去的）。除去乙醇的方法是用水洗涤氯仿五六次后，将分出的氯仿用无水氯化钙干燥24h，再进行蒸馏，收集60.5℃～61.5℃馏分。纯品应装在棕色瓶内，置于暗处避光保存。

7.苯　沸点80.1℃，折光率n_D²⁰1.5011，相对密度d₄²⁰0.8787普通苯中可能含有少量噻吩，除去的方法是用少量（约为苯体积的15%）浓硫酸洗涤数次，再分别用水、10%碳酸钠溶液和水洗涤。分离出苯，置于锥形瓶中，用无水氯化钙干燥24h后，水浴加热蒸馏，收集79.5℃～80.5℃馏分。

8.N，N-二甲基甲酰胺　沸点

149℃～156℃，折光率n_D²⁰1.4305，相对密度d₄²⁰0.9487

N，N-二甲基甲酰胺（DMF）,无色液体，与多数有机溶剂和水可任意混合，对有机和无机化合物的溶解性能较好。N，N-二甲基甲酰胺含有少量水分。常压蒸馏时有部分分解，产生二甲胺和一氧化碳。在有酸或碱存在时，分解加快。所以加入固体氢氧化钾（钠）在室温放置数小时后，即有部分分解。因此，最常用硫酸钙、硫酸镁、氧化钡、硅胶或分子筛干燥，然后减压蒸馏，收集76℃/4800Pa（36mmHg）的馏分。其中如含水较多时，可加入其十分之一体积的苯，在常压及80℃以下蒸去水和苯，然后再用无水硫酸镁或氧化钡干燥，最后进行减压蒸馏。纯化后的N，N-二甲基甲酰胺要避光贮存。N，N-二甲基甲酰胺中如有游离胺存在，可用2，4-二硝基氟苯产生颜色来检查。

9.吡啶　沸点115.5℃，折光率n_D²⁰1.5095，相对密度d₄²⁰0.9819

分析纯的吡啶含有少量水分，可供一般实验用。如要制得无水吡啶，可将吡啶与粒氢氧化钾（钠）一同回流，然后隔绝潮气蒸出备用。干燥的吡啶吸水性很强，保存时应将容器口用石蜡封好。

有机化学实验中常用有机溶剂纯化方法

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