Zuivering van gewone oplosmiddelen
Algemeen gebruikte reagentia van chemische leveranciers zijn alleen voldoende voor algemene chemische reacties. Om ervoor te zorgen dat sommige reacties van organische synthese goed verlopen, is vaak verdere zuivering van de reagentia nodig. Een veelgebruikte behandeling van oplosmiddelen is destillatie. Als de reactievereisten alleen watervrij zijn, kan worden toegevoegd aan de condensorbuis droge buis, olieafdichting of stikstofbal kan worden gevuld, als je watervrije en zuurstofvrije omstandigheden moet bereiken, moet het oplosmiddel zuurstofvrij worden gemaakt. Over het algemeen onder stikstofatmosfeer.
Zuivering van oplosmiddelen van reagenskwaliteit Watervrije oplosmiddelen van reagenskwaliteit hebben vaak voldoende zuiverheid, soms zonder destillatie. Om ervoor te zorgen dat ze voldoende droog zijn, kunnen er tijdens opslag geactiveerde moleculaire zeven aan worden toegevoegd. Om een oplosmiddel te deoxideren kan er ongeveer vijf minuten stikstof in worden gedrumd met een injectiespuit of een glazen buis. Zuivering van algemene oplosmiddelen De meeste oplosmiddelen kunnen voldoende zuiver worden gemaakt door ze in een inerte atmosfeer uit het droogmiddel te destilleren.
1. Alkanen
Alkanen zoals hexaan, pentaan, enz. Was eerst verschillende keren met geconcentreerd zwavelzuur om de olefinen te verwijderen, was met water, droog met CaCl2, droog met natriumdraad of P2O5 indien nodig, en destilleer. Bewaar in een afgesloten reagensfles.
2. Aromatische koolwaterstoffen
Bijvoorbeeld benzeen, tolueen, xyleen, enz. Droog met CaCl2, droog met natrium of P2O5 indien nodig, en destilleer. Bewaar in afgesloten reagensflesjes. 3.
3. Gechloreerde alkanen
Zoals dichloormethaan, chloroform, tetrachloorkoolstof, dichloorethaan, enz. Wassen om alcoholen enz. te verwijderen. Was met water om alcoholen enz. te verwijderen, droog met CaCl2 en verdamp door refluxen in P2O5 of CaH2. Nooit drogen met natriumdraad, anders explodeert het. Langdurig bewaren moet in luchtdichte flessen en in het donker.
4. Ethers en furanen
Zoals ether en tetrahydrofuraan. Veel ethers vormen in contact met lucht langzaam peroxiden die niet vluchtig zijn en een onbekende structuur hebben. Peroxiden ontleden en exploderen bij verhitting. Daarom moeten ethers en furanen die lange tijd opgeslagen zijn geweest vóór gebruik, vooral vóór destillatie, gecontroleerd worden op de aanwezigheid van peroxiden. Testmethode: 1 mL 10% KI-oplossing met een druppel zetmeelindicator gemengd met 10 mL etheroplossing, is er geen kleurverandering, dan is er geen peroxide. Als alternatief, test met 1% ammoniumijzer(II)sulfaatoplossing, ijzer(II)sulfaat en kaliumthiocyanideoplossing. Voeg, indien aanwezig, 5% FeSO4 of natriumbisulfietoplossing toe aan de ether en schud om het peroxide af te breken. voordrogen met CaCl2 en indampen door refluxen in natriumfilament of LiAlH4. bewaar in een luchtdichte fles. Bewaar in luchtdichte flessen en bewaar op een koele donkere plaats.
Zuivering van veelgebruikte organische oplosmiddelen - ether Kookpunt 34,51 ℃, brekingsindex 1,3526, relatieve dichtheid 0,71378. Gewone ether bevat vaak 2% ethanol en 0,5% water. De ether bevat vaak een kleine hoeveelheid peroxide.
Test en verwijdering van peroxiden: zet 2 ~ 3 druppels geconcentreerd zwavelzuur, 1mL2% kaliumjodide oplossing (als de kaliumjodide oplossing is geoxideerd door lucht, verdunde natriumsulfiet oplossing kan worden gebruikt totdat de gele kleur verdwenen) en 1 ~ 2 druppels zetmeeloplossing, goed mengen en voeg de ether, de verschijning van blauw dat is, dat wil zeggen, de aanwezigheid van peroxiden. Verwijder de peroxide kan worden gebruikt om een nieuwe verdunde oplossing van ijzer(II)sulfaat (bereidingswijze is FeSO47H2O60g, 100mL water en 6mL geconcentreerd zwavelzuur) te bereiden. Was 100 ml ether en 10 ml vers bereide ijzer(II)sulfaatoplossing meerdere keren in een doseertrechter totdat er geen peroxide meer aanwezig is.
Test en verwijdering van alcoholen en water: een beetje kaliumpermanganaat in poedervorm en een korreltje natriumhydroxide werden in de ether gedaan. De aanwezigheid van alcohol wordt aangetoond door de aanwezigheid van bruine deeltjes op het oppervlak van het natriumhydroxide wanneer het blijft staan. De aanwezigheid van water wordt getest met watervrij kopersulfaat. Het meeste water wordt eerst verwijderd met watervrij calciumchloride en daarna gedroogd met metallisch natrium. De methode is: 100 ml ether in een droge erlenmeyer, voeg 20~25 g watervrij calciumchloride toe, de mond van de fles met een kurk stevig afgesloten, meer dan een dag geplaatst en met tussenpozen geschud, en vervolgens gedestilleerd om 33~37 ℃ fracties te verzamelen. Met een natriumpers wordt 1 g natriummetaal direct in natriumdraadjes geperst die in een fles met ether worden geplaatst en met een kurk worden afgesloten met een calciumchloridedroogbuis. Of steek een glazen buisje met het uiteinde in een capillair in de kurk, zodat er geen vocht in kan trekken, maar ook het geproduceerde gas kan ontsnappen. Plaats totdat er geen luchtbelletjes meer zijn; na het plaatsen, als het oppervlak van de natriumdraad geel en grover is geworden, moet het opnieuw worden gestoomd en vervolgens in de natriumdraad worden gedrukt.
Zuivering van veelgebruikte organische oplosmiddelen - tetrahydrofuraan (THF) kookpunt 67 ℃ (64,5 ℃), brekingsindex 1,4050, relatieve dichtheid 0,8892.
Tetrahydrofuraan is mengbaar met water en bevat vaak een kleine hoeveelheid water en peroxide. Als u watervrije tetrahydrofuraan wilt maken, kan worden gebruikt om lithiumaluminiumhydride te refluxen in de isolatie van vocht (meestal 1000 ml ongeveer 2 ~ 4 g lithiumaluminiumhydride) om het water en peroxiden te verwijderen, en vervolgens destillatie, verzameling van 66 ° C fracties (geen stoomdestillatie, de resterende kleine hoeveelheid restvloeistof die wordt uitgegoten). De geraffineerde vloeistof wordt toegevoegd aan de natriumdraad en moet worden opgeslagen in een stikstofatmosfeer.
Wanneer tetrahydrofuraan wordt behandeld, moet het in kleine hoeveelheden worden getest en alleen worden gezuiverd als het zeker is dat er slechts kleine hoeveelheden water en peroxiden in zitten en dat de werking niet te intens is. ！！！！！ Peroxiden in tetrahydrofuraan kunnen getest worden met een aangezuurde kaliumjodideoplossing. Als er een grote hoeveelheid peroxide is, is een aparte behandeling geschikt. Grote hoeveelheden peroxide kunnen verwijderd worden door refluxen met CuCl nu.
Zuivering van algemeen gebruikte organische oplosmiddelen - dioxaan Kookpunt 101,5 ° C, smeltpunt 12 ° C, brekingsindex 1,4424, relatieve dichtheid 1,0336.
Dioxaan kan willekeurig worden gemengd met water, bevat vaak een kleine hoeveelheid diëthanolacetaal en water, lang opgeslagen dioxaan kan peroxide bevatten (identificatie en verwijdering van verwijzing naar ether). Dioxaan zuiveringsmethode, in 500mL dioxaan voeg 8mL geconcentreerd zoutzuur en 50mL water oplossing, reflux 6 ~ 10u, in de reflux proces, langzaam stikstof passeren om de gegenereerde aceetaldehyde te verwijderen. Na afkoeling werd vast kaliumhydroxide toegevoegd totdat het niet meer kon worden opgelost, werd de waterige laag gescheiden en vervolgens gedroogd met vast kaliumhydroxide gedurende 24 uur. Vervolgens werd het gefilterd, verwarmd en refluxed in de aanwezigheid van natriummetaal gedurende 8~12 uur. Geraffineerd 1,4-dioxaan moet worden beschermd tegen contact met lucht.
5. Amiden
Zoals dimethylformamide, dimethylacetamide, HMPT. Voeg CaH2 toe en reflux, verdamp onder druk, anders ontleedt het gemakkelijk. Voeg vers geactiveerde moleculaire zeven toe en bewaar in een fles met datum.
Zuivering van veelgebruikte organische oplosmiddelen, N, N-dimethylformamide -DMF N, N-dimethylformamide Kookpunt 149 ~ 156 ℃, brekingsindex 1,430 5, relatieve dichtheid 0,948 7. Kleurloze vloeistof, en de meeste organische oplosmiddelen en water kunnen willekeurig worden gemengd, de oplosbaarheid van organische en anorganische verbindingen is goed.
N,N-dimethylformamide bevat een kleine hoeveelheid water. Enige ontleding tijdens destillatie bij atmosferische druk, waarbij dimethylamine en koolmonoxide ontstaan. De ontleding wordt versneld in aanwezigheid van zuren of basen. Daarom treedt er enige ontleding op als vast kalium(natrium)hydroxide wordt toegevoegd en enkele uren bij kamertemperatuur wordt bewaard. Daarom wordt meestal calciumsulfaat, magnesiumsulfaat, bariumoxide, silicagel of een moleculaire zeef gebruikt om het product te drogen, dat vervolgens onder verminderde druk wordt gedestilleerd om de 76°C/4800 Pa (36 mmHg) fractie op te vangen. Die, als het meer water bevat, kan worden toegevoegd aan zijn 1/10 volume van benzeen, bij atmosferische druk en onder 80 ℃ verdampen water en benzeen, en dan watervrij magnesiumsulfaat of bariumoxide drogen, en ten slotte voor decompressie destillatie. De gezuiverde N,N-dimethylformamide moet uit de buurt van licht worden bewaard.
De aanwezigheid van vrije amines in N,N-dimethylformamide, indien aanwezig, kan gecontroleerd worden met 2,4-dinitrofluorbenzeen om kleur te produceren.
6. Dimethylsulfoxide
Voeg CaH2 toe en roer een nacht, fractioneer dan onder verminderde druk. Voeg vers geactiveerde moleculaire zeven toe Bewaar in flacons en dateer.
7. Pyridine
Kan KOH, NaOH, CaO, BaO of natrium zijn, dan indampen. Voeg vers geactiveerde 5Å moleculaire zeven toe Bewaar goed afgesloten en dateer.
Zuivering van veelgebruikte organische oplosmiddelen - Pyridine Kookpunt 115,5 °C, brekingsindex 1,509 5, relatieve dichtheid 0,9819.
Analytisch zuivere pyridine bevat een kleine hoeveelheid water en kan worden gebruikt voor algemene experimenten. Als je watervrije pyridine wilt maken, kan pyridine worden refluxed met kaliumhydroxide (natrium) en vervolgens worden geïsoleerd uit vochtverdamping stand-by. Gedroogde pyridine is sterk absorberend en moet worden bewaard in een container waarvan de mond is afgesloten met paraffine.
8. Ethanol
De belangrijkste onzuiverheden zijn heteroalcoholische oliën, aldehyden, alcoholen, ketonen en water. Het kan gezuiverd worden door refluxen van magnesiumchips en jodium, en vervolgens refluxen met CaO en indampen. Voeg vers geactiveerde 3A moleculaire zeven toe en bewaar in flesjes.
Zuivering van gewone organische oplosmiddelen - ethanol Kookpunt 78,5 ℃, brekingsindex 1,3616, relatieve dichtheid 0,7893.
Er zijn veel manieren om watervrij ethanol te bereiden, en er worden verschillende methoden gekozen afhankelijk van de verschillende eisen die aan de kwaliteit van watervrij ethanol worden gesteld.
Als 98%~99% ethanol nodig is, kunnen de volgende methoden worden gebruikt:
(1) het gebruik van benzeen, water en ethanol om een laag azeotropisch mengsel van de aard van benzeen te vormen, benzeen toegevoegd aan ethanol, gefractioneerde destillatie, bij 64,9 ℃ wanneer verdampt benzeen, water, ethanol ternaire constant kokend mengsel, overtollige benzeen in de vorming van een binair constant kokend mengsel met ethanol in de 68,3 werd verdampt, en ten slotte verdampt ethanol. De industrie gebruikt deze methode meestal.
(2) ontwatering met ongebluste kalk. Voeg in 100 ml ethanol 95% verse ongebluste kalk van 20 g toe, reflux 3 ~ 5 uur en destillatie.
Als je meer dan 99% ethanol wilt, kun je de volgende methoden gebruiken:
(1) Voeg in 100 ml 99% ethanol 7 g natriummetaal toe, wacht tot de reactie volledig is, voeg dan 27,5 g diethylftalaat of 25 g diethyloxalaat toe, reflux gedurende 2~3 uur en destilleer.
Hoewel natriummetaal kan werken met water in ethanol om waterstof en natriumhydroxide te produceren, maar het gegenereerde natriumhydroxide en ethanol hebben een evenwichtsreactie, dus het gebruik van natriummetaal alleen kan het water in ethanol niet volledig verwijderen, moet worden toegevoegd aan een overmaat van esters met een hoog kookpunt, zoals diethylftalaat en het gegenereerde natriumhydroxide om de bovenstaande reactie te remmen, om zo het doel van verdere ontwatering te bereiken.
(2) Voeg in 60 ml 99% ethanol 5 g magnesium en 0,5 g jodium toe, en wanneer het magnesium is opgelost om alcohol magnesium te genereren, voeg dan 900 ml 99% ethanol toe, reflux gedurende 5 uur, en destilleer vervolgens, wat 99,9% ethanol kan opleveren.
Omdat ethanol een zeer sterke hygroscopiciteit heeft, dus in de operatie, moet de actie snel zijn, het aantal overdrachten minimaliseren om het binnendringen van vocht in de lucht te voorkomen, en tegelijkertijd moet het gebruikte instrument van tevoren goed worden gedroogd.
Opmerking: Wanneer metaalverbindingen als zuiveringsmiddel worden gebruikt, moet het oplosmiddel in de destillatiekolf tijdens het destilleren ten minste een kwart van het volume bedragen en mag het nooit tot droogte verdampen, omdat dit gevaarlijk kan zijn.