Purificazione di solventi comuni
I reagenti comunemente utilizzati dai fornitori di prodotti chimici sono sufficienti solo per le reazioni chimiche generali. Per garantire il corretto svolgimento di alcune reazioni di sintesi organica, spesso è necessaria un'ulteriore purificazione dei reagenti. Un trattamento comune dei solventi è la distillazione. Se i requisiti di reazione sono solo anidri, è possibile aggiungere al tubo condensatore un tubo asciutto, un paraolio o una sfera di azoto; se è necessario ottenere condizioni anidre e prive di ossigeno, il solvente deve essere deossigenato. Generalmente in atmosfera di azoto.
Purificazione dei solventi per reagenti I solventi anidri per reagenti hanno spesso una purezza sufficiente, a volte senza distillazione. Per garantire un'adeguata secchezza, si possono aggiungere setacci molecolari attivati durante lo stoccaggio. Per disossidare un solvente, è possibile immettervi azoto per circa cinque minuti utilizzando una siringa o un tubo di vetro. Purificazione dei solventi generali La maggior parte dei solventi può essere resa sufficientemente pura distillandoli dall'essiccante in atmosfera inerte.
1. Alcani
Alcani come esano, pentano, ecc. Lavare prima più volte con acido solforico concentrato per rimuovere le olefine, lavare con acqua, asciugare con CaCl2, asciugare con filo di sodio o P2O5 se necessario e distillare. Conservare in un flacone per reagenti con tappo.
2. Idrocarburi aromatici
Ad esempio, benzene, toluene, xilene, ecc. Asciugare con CaCl2, se necessario asciugare con sodio o P2O5 e distillare. Conservare in bottiglie di reagenti con tappo. 3.
3. Alcani clorurati
Come diclorometano, cloroformio, tetracloruro di carbonio, dicloroetano, ecc. Lavare per rimuovere gli alcoli, ecc. Lavare con acqua per rimuovere alcoli, ecc., asciugare con CaCl2 ed evaporare per riflusso in P2O5 o CaH2. Non essiccare mai con filamenti di sodio, pena l'esplosione. La conservazione a lungo termine deve avvenire in bottiglie ermetiche e al buio.
4. Eteri e furani
Come l'etere e il tetraidrofurano. Molti eteri, a contatto con l'aria, formano lentamente perossidi non volatili e di struttura sconosciuta. I perossidi si decompongono ed esplodono se riscaldati. Pertanto, gli eteri e i furani conservati per lungo tempo devono essere controllati per verificare la presenza di perossidi prima dell'uso, in particolare prima della distillazione. Metodo di prova: 1 mL di soluzione 10% KI contenente una goccia di indicatore di amido mescolato con 10 mL di soluzione di etere; se non si verifica alcun cambiamento di colore, allora non c'è perossido. In alternativa, testare con la soluzione di solfato ferroso di ammonio 1%, solfato ferroso e soluzione di tiocianuro di potassio. Se presente, aggiungere all'etere la soluzione 5% di FeSO4 o di bisolfito di sodio e agitare per decomporre il perossido. preessiccare con CaCl2 ed evaporare per riflusso in filamenti di sodio o LiAlH4. conservare in bottiglie ermetiche. Conservare in bottiglie ermetiche e tenere in un luogo fresco e buio.
Purificazione dei solventi organici comunemente utilizzati - etere Punto di ebollizione 34,51 ℃, indice di rifrazione 1,3526, densità relativa 0,71378. L'etere comune contiene spesso 2% di etanolo e 0,5% di acqua. L'etere contiene spesso una piccola quantità di perossido.
Test e rimozione dei perossidi: mettere 2~3 gocce di acido solforico concentrato, 1mL2% di soluzione di ioduro di potassio (se la soluzione di ioduro di potassio è stata ossidata dall'aria, si può usare una soluzione diluita di solfito di sodio fino a quando il colore giallo è scomparso) e 1~2 gocce di soluzione di amido, mescolare bene e aggiungere l'etere, la comparsa di blu che è, cioè, la presenza di perossidi. Rimuovere il perossido può essere utilizzato per preparare una nuova soluzione diluita di solfato ferroso (il metodo di preparazione è FeSO47H2O60g, 100mL di acqua e 6mL di acido solforico concentrato). Lavare più volte 100 mL di etere e 10 mL di soluzione di solfato ferroso appena preparata in un imbuto dosatore fino a quando non è presente il perossido.
Test e rimozione di alcoli e acqua: un po' di permanganato di potassio in polvere e un granello di idrossido di sodio sono stati messi nell'etere. La presenza di alcol è dimostrata dalla presenza di particelle marroni sulla superficie dell'idrossido di sodio quando viene lasciato a riposo. La presenza di acqua viene testata con il solfato di rame anidro. La maggior parte dell'acqua viene prima rimossa con cloruro di calcio anidro e poi asciugata con sodio metallico. Il metodo è il seguente: 100 mL di etere in un pallone conico asciutto, aggiungere 20~25 g di cloruro di calcio anidro, tappare bene la bocca della bottiglia con un tappo di sughero, lasciare riposare per più di un giorno e agitare a intermittenza, quindi distillare per raccogliere frazioni di 33~37 ℃. Con una pressa per sodio, 1 g di sodio metallico viene pressato direttamente in filamenti di sodio posti in una bottiglia contenente etere e tappata con un tappo di sughero con un tubo di essiccazione di cloruro di calcio. Oppure si inserisce un tubo di vetro con l'estremità tirata in un tubo capillare nel tappo, in modo da evitare che l'umidità si impregni, ma anche per consentire la fuoriuscita del gas prodotto. Posizionare fino a quando non si formano bolle d'aria; dopo il posizionamento, se la superficie del filamento di sodio si è ingiallita e si è coagulata, è necessario cuocere di nuovo al vapore e poi pressare il filamento di sodio.
Purificazione dei solventi organici comunemente utilizzati - tetraidrofurano (THF) punto di ebollizione 67 ℃ (64,5 ℃), indice di rifrazione 1,4050, densità relativa 0,8892.
Il tetraidrofurano è miscibile con l'acqua e spesso contiene una piccola quantità di acqua e perossido. Se si vuole ottenere tetraidrofurano anidro, si può utilizzare l'idruro di litio e alluminio a riflusso nell'isolamento dell'umidità (di solito 1000mL circa 2 ~ 4g di idruro di litio e alluminio) per rimuovere l'acqua e i perossidi, e poi la distillazione, la raccolta di frazioni a 66°C (non la distillazione a vapore, la piccola quantità di liquido residuo che rimane viene versata). Il liquido raffinato viene aggiunto al filamento di sodio e deve essere conservato in atmosfera di azoto.
Quando si tratta il tetraidrofurano, è necessario testarlo in piccole quantità e purificarlo solo quando si è certi che contiene solo piccole quantità di acqua e perossidi e che l'azione non è troppo intensa. ！！！！！ I perossidi nel tetraidrofurano possono essere testati con una soluzione acidificata di ioduro di potassio. Se è presente una grande quantità di perossido, è opportuno un trattamento separato. Grandi quantità di perossido possono essere rimosse mediante riflusso con CuCl ora.
Purificazione dei solventi organici comunemente utilizzati - diossano Punto di ebollizione 101,5°C, punto di fusione 12°C, indice di rifrazione 1,4424, densità relativa 1,0336.
Il diossano può essere mescolato arbitrariamente con acqua, spesso contiene una piccola quantità di dietanolo acetale e acqua, il diossano conservato a lungo può contenere perossido (identificazione e rimozione del riferimento all'etere). Metodo di purificazione del diossano, in 500mL di diossano aggiungere 8mL di acido cloridrico concentrato e 50mL di soluzione acquosa, far rifluire 6~10h, nel processo di riflusso passare lentamente l'azoto per rimuovere l'acetaldeide generata. Dopo il raffreddamento, è stato aggiunto idrossido di potassio solido fino a quando non è stato più possibile scioglierlo, lo strato acquoso è stato separato e quindi essiccato con idrossido di potassio solido per 24 h. Quindi è stato filtrato, riscaldato e fatto rifluire in presenza di sodio metallico per 8~12 h. Infine, è stato distillato in presenza di sodio metallico e pressato in filo di inedia per la sigillatura e la conservazione. L'1,4-diossano raffinato deve essere protetto dal contatto con l'aria.
5. Ammidi
Come dimetilformammide, dimetilacetammide, HMPT. Aggiungere CaH2 e far rifluire, evaporare sotto pressione, altrimenti si decompone facilmente. Aggiungere setacci molecolari appena attivati e conservare in bottiglia con data.
Purificazione dei solventi organici comunemente utilizzati, N, N-dimetilformammide -DMF N, N-dimetilformammide Punto di ebollizione 149 ~ 156 ℃, indice di rifrazione 1,430 5, densità relativa 0,948 7. Liquido incolore, la maggior parte dei solventi organici e l'acqua possono essere mescolati arbitrariamente, la solubilità dei composti organici e inorganici è buona.
La N,N-dimetilformammide contiene una piccola quantità di acqua. Una certa decomposizione avviene durante la distillazione a pressione atmosferica, dando dimetilammina e monossido di carbonio. La decomposizione è accelerata in presenza di acidi o basi. Pertanto, si verifica una certa decomposizione quando si aggiunge idrossido di potassio (sodio) solido e lo si lascia a temperatura ambiente per diverse ore. Per questo motivo, il solfato di calcio, il solfato di magnesio, l'ossido di bario, il gel di silice o il setaccio molecolare sono i più utilizzati per essiccare il prodotto, che viene poi distillato a pressione ridotta per raccogliere la frazione a 76°C/4800 Pa (36 mmHg). Che, se contiene più acqua, può essere aggiunta al suo volume 1/10 di benzene, a pressione atmosferica e al di sotto di 80 ℃ evaporare l'acqua e il benzene, e poi solfato di magnesio anidro o ossido di bario essiccazione, e infine per la distillazione di decompressione. La N,N-dimetilformammide purificata deve essere conservata al riparo dalla luce.
L'eventuale presenza di ammine libere nella N,N-dimetilformammide può essere controllata con il 2,4-dinitrofluorobenzene per ottenere il colore.
6. Dimetilsolfossido
Aggiungere CaH2 e agitare per una notte, quindi frazionare a pressione ridotta. Aggiungere setacci molecolari appena attivati Conservare in fiale e datare.
7. Piridina
Può essere KOH, NaOH, CaO, BaO o sodio, quindi evaporare. Aggiungere setacci molecolari 5Å appena attivati Conservare ben chiuso e datare.
Purificazione dei solventi organici comunemente utilizzati - Piridina Punto di ebollizione 115,5°C, indice di rifrazione 1,509 5, densità relativa 0,9819.
La piridina analiticamente pura contiene una piccola quantità di acqua e può essere utilizzata per esperimenti generici. Se si vuole ottenere piridina anidra, la piridina può essere fatta rifluire con idrossido di potassio (sodio), e poi isolata dalla vaporizzazione dell'umidità in standby. La piridina essiccata è altamente assorbente e deve essere conservata in un contenitore con l'imboccatura sigillata con paraffina.
8. L'etanolo
Le principali impurità sono oli eteroalcolici, aldeidi, alcoli, chetoni e acqua. Può essere purificato facendo rifluire scaglie di magnesio e iodio, quindi facendo rifluire con CaO ed evaporando. Aggiungere setacci molecolari 3A appena attivati e conservare in fiale.
Purificazione dei comuni solventi organici - etanolo Punto di ebollizione 78,5 ℃, indice di rifrazione 1,3616, densità relativa 0,7893.
Esistono molti modi per preparare l'etanolo anidro e i diversi metodi vengono scelti in base ai diversi requisiti di qualità dell'etanolo anidro.
Se è richiesto l'etanolo 98%~99%, è possibile utilizzare i seguenti metodi:
(1) l'uso di benzene, acqua ed etanolo per formare una miscela azeotropica bassa della natura del benzene, benzene aggiunto all'etanolo, distillazione frazionata, a 64,9 ℃ quando evaporato benzene, acqua, etanolo miscela ternaria costante di ebollizione, l'eccesso di benzene nella formazione di una miscela binaria costante di ebollizione con etanolo nel 68,3 è stato evaporato, e infine evaporato etanolo. L'industria utilizza prevalentemente questo metodo.
(2) disidratazione con calce viva. In 100mL di etanolo 95% aggiungere calce viva fresca in blocco 20g, far rifluire 3~5h e poi distillare.
Se si desidera un numero di etanolo superiore a 99%, è possibile utilizzare i seguenti metodi:
(1) In 100mL di etanolo 99%, aggiungere 7g di sodio metallico, attendere che la reazione sia completa, quindi aggiungere 27,5g di dietilftalato o 25g di dietilossalato, far rifluire per 2~3h, quindi distillare.
Sebbene il sodio metallico possa agire con l'acqua nell'etanolo per produrre idrogeno e idrossido di sodio, l'idrossido di sodio generato e l'etanolo hanno una reazione di equilibrio, quindi l'uso del sodio metallico da solo non può rimuovere completamente l'acqua nell'etanolo, deve essere aggiunto a un eccesso di esteri ad alto punto di ebollizione, come il dietilftalato e l'idrossido di sodio generato per inibire la reazione di cui sopra, in modo da raggiungere lo scopo di ulteriore disidratazione.
(2) In 60mL di etanolo 99%, aggiungere 5g di magnesio e 0,5g di iodio; quando il magnesio è disciolto per generare alcol magnesiaco, aggiungere 900mL di etanolo 99%, far rifluire per 5h e poi distillare, ottenendo così etanolo 99,9%.
Poiché l'etanolo ha un'igroscopicità molto forte, nell'operazione l'azione deve essere rapida, ridurre al minimo il numero di trasferimenti per evitare l'ingresso di umidità nell'aria e, allo stesso tempo, lo strumento utilizzato deve essere asciugato bene in anticipo.
Nota: quando si utilizzano i composti metallici come agenti purificanti, il solvente nel pallone di distillazione deve essere mantenuto ad almeno un quarto del volume durante la distillazione e non deve mai essere lasciato evaporare fino a secchezza, poiché ciò può essere pericoloso.