Purificação de solventes comuns
Os reagentes comumente usados pelos fornecedores de produtos químicos são suficientes apenas para reações químicas gerais. Para garantir o bom andamento de algumas reações de síntese orgânica, muitas vezes é necessária uma purificação adicional dos reagentes. Um tratamento comum com solvente é a destilação. Se os requisitos da reação forem apenas anidros, podem ser adicionados ao tubo seco do tubo do condensador, o selo de óleo ou a esfera de nitrogênio podem ser preenchidos; se for necessário obter condições anidras e sem oxigênio, o solvente precisa ser desoxigenado. Geralmente sob atmosfera de nitrogênio.
Purificação de solventes de grau reagente Os solventes de grau reagente anidro geralmente têm pureza suficiente, às vezes sem destilação. Para garantir a secura adequada, peneiras moleculares ativadas podem ser adicionadas a eles durante o armazenamento. Para desoxidar um solvente, o nitrogênio pode ser injetado nele por cerca de cinco minutos usando uma seringa ou um tubo de vidro. Purificação de solventes em geral A maioria dos solventes pode se tornar suficientemente pura destilando-os do dessecante em uma atmosfera inerte.
1. Alcanos
Alcanos, como hexano, pentano, etc. Primeiro, lave várias vezes com ácido sulfúrico concentrado para remover as olefinas, lave com água, seque com CaCl2, seque com fio de sódio ou P2O5, se necessário, e destile. Armazene em um frasco de reagente com tampa.
2. Hidrocarbonetos aromáticos
Por exemplo, benzeno, tolueno, xileno, etc. Secar com CaCl2, secar com sódio ou P2O5, se necessário, e destilar. Armazene em frascos de reagente com tampa. 3.
3. Alcanos clorados
Como diclorometano, clorofórmio, tetracloreto de carbono, dicloroetano, etc. Lavar para remover álcoois, etc. Lave com água para remover álcoois, etc., seque com CaCl2 e evapore por refluxo em P2O5 ou CaH2. Nunca seque com filamentos de sódio, ou ele explodirá. O armazenamento de longo prazo deve ser feito em frascos herméticos e mantidos no escuro.
4. Éteres e furanos
Como o éter e o tetrahidrofurano. Muitos éteres, quando em contato com o ar, formam lentamente peróxidos que não são voláteis e têm estrutura desconhecida. Os peróxidos se decompõem e explodem quando aquecidos. Portanto, éteres e furanos que tenham sido armazenados por muito tempo devem ser verificados quanto à presença de peróxidos antes do uso, especialmente antes da destilação. Método de teste: 1 mL de solução 10% KI contendo uma gota de indicador de amido misturado com 10 mL de solução de éter; se não houver mudança de cor, então não há peróxido. Como alternativa, teste com a solução de sulfato ferroso de amônio 1%, sulfato ferroso e solução de tiocianeto de potássio. Se estiver presente, adicione 5% FeSO4 ou solução de bissulfito de sódio ao éter e agite para decompor o peróxido. Pré-secar com CaCl2 e evaporar por refluxo em filamento de sódio ou LiAlH4. armazenar em um frasco hermético. Armazene em frascos herméticos e mantenha-os em um local escuro e fresco.
Purificação de solventes orgânicos comumente usados - éter Ponto de ebulição 34,51 ℃, índice de refração 1,3526, densidade relativa 0,71378. O éter comum geralmente contém 2% de etanol e 0,5% de água. O éter geralmente contém uma pequena quantidade de peróxido.
Teste e remoção de peróxidos: coloque 2~3 gotas de ácido sulfúrico concentrado, 1mL2% de solução de iodeto de potássio (se a solução de iodeto de potássio tiver sido oxidada pelo ar, pode-se usar uma solução diluída de sulfito de sódio até que a cor amarela desapareça) e 1~2 gotas de solução de amido, misture bem e adicione o éter, o que indica o aparecimento de azul, ou seja, a presença de peróxidos. A remoção do peróxido pode ser usada para preparar uma nova solução diluída de sulfato ferroso (o método de preparação é FeSO47H2O60g, 100mL de água e 6mL de ácido sulfúrico concentrado). Lave 100 ml de éter e 10 ml de solução de sulfato ferroso recém-preparada em um funil de distribuição várias vezes até que não haja mais peróxido.
Teste e remoção de álcoois e água: um pouco de permanganato de potássio em pó e um grão de hidróxido de sódio foram colocados no éter. A presença de álcool é comprovada pela presença de partículas marrons na superfície do hidróxido de sódio quando deixado em repouso. A presença de água é testada com sulfato de cobre anidro. A maior parte da água é removida primeiro com cloreto de cálcio anidro e depois seca com sódio metálico. O método é: 100 ml de éter em um frasco cônico seco, adicione 20 a 25 g de cloreto de cálcio anidro, a boca do frasco com uma rolha bem fechada, coloque por mais de um dia e agite intermitentemente e, em seguida, destile para coletar frações de 33 a 37 ℃. Com uma prensa de sódio, 1 g de sódio metálico é prensado diretamente em filamentos de sódio colocados em um frasco contendo éter e arrolhado com uma rolha com um tubo de secagem de cloreto de cálcio. Ou insira um tubo de vidro com a extremidade puxada em um tubo capilar na rolha, de modo a evitar a entrada de umidade, mas também para permitir que o gás produzido escape. Coloque até que não haja bolhas e possa ser usado; após a colocação, se a superfície do filamento de sódio estiver amarelada e grosseira, ele deve ser vaporizado novamente e, em seguida, pressionado no filamento de sódio.
Purificação de solventes orgânicos comumente usados - tetrahidrofurano (THF), ponto de ebulição 67 ℃ (64,5 ℃), índice de refração 1,4050, densidade relativa 0,8892.
O tetraidrofurano é miscível com água e geralmente contém uma pequena quantidade de água e peróxido. Se você quiser fazer tetraidrofurano anidro, pode ser usado para refluir o hidreto de lítio e alumínio no isolamento da umidade (geralmente 1000mL cerca de 2 ~ 4g de hidreto de lítio e alumínio) para remover a água e os peróxidos e, em seguida, destilação, coleta de frações de 66 ° C (não destilação a vapor, a pequena quantidade restante de líquido residual que é derramado). O líquido refinado é adicionado ao filamento de sódio e deve ser armazenado em uma atmosfera de nitrogênio.
Ao tratar o tetraidrofurano, ele deve ser testado em pequenas quantidades e purificado somente quando houver certeza de que há apenas pequenas quantidades de água e peróxidos nele e que a ação não é muito intensa. ！！！！！ Os peróxidos no tetraidrofurano podem ser testados por meio de uma solução acidificada de iodeto de potássio. Se houver uma grande quantidade de peróxido, um tratamento separado é apropriado. Grandes quantidades de peróxido podem ser removidas por refluxo com CuCl agora.
Purificação de solventes orgânicos comumente usados - dioxano Ponto de ebulição 101,5 ° C, ponto de fusão 12 ° C, índice de refração 1,4424, densidade relativa 1,0336.
O dioxano pode ser misturado arbitrariamente com água, geralmente contendo uma pequena quantidade de acetal de dietanol e água; o dioxano armazenado por muito tempo pode conter peróxido (identificação e remoção da referência ao éter). Método de purificação do dioxano: em 500 ml de dioxano, adicione 8 ml de ácido clorídrico concentrado e 50 ml de solução de água, reflua por 6 a 10 horas; no processo de refluxo, passe nitrogênio lentamente para remover o acetaldeído gerado. Após o resfriamento, o hidróxido de potássio sólido foi adicionado até que não pudesse mais ser dissolvido, a camada aquosa foi separada e, em seguida, seca com hidróxido de potássio sólido por 24 h. Depois, foi filtrada, aquecida e refluxada na presença de metal de sódio por 8 a 12 h. Por fim, foi destilada na presença de metal de sódio e prensada em fio de inanição para vedação e preservação. O 1,4-dioxano refinado deve ser protegido do contato com o ar.
5. Amidas
Como dimetilformamida, dimetilacetamida, HMPT. Adicione CaH2 e reflua, evapore sob pressão, caso contrário, ele se decomporá facilmente. Adicione peneiras moleculares recém-ativadas e armazene em um frasco com data.
Purificação de solventes orgânicos comumente usados, N, N-dimetilformamida -DMF N, N-dimetilformamida Ponto de ebulição 149 ~ 156 ℃, índice de refração 1,430 5, densidade relativa 0,948 7. Líquido incolor, e a maioria dos solventes orgânicos e água podem ser misturados arbitrariamente, a solubilidade de compostos orgânicos e inorgânicos é boa.
A N,N-dimetilformamida contém uma pequena quantidade de água. Alguma decomposição durante a destilação à pressão atmosférica, produzindo dimetilamina e monóxido de carbono. A decomposição é acelerada na presença de ácidos ou bases. Portanto, ocorre alguma decomposição quando o hidróxido de potássio (sódio) sólido é adicionado e deixado em temperatura ambiente por várias horas. Portanto, sulfato de cálcio, sulfato de magnésio, óxido de bário, sílica gel ou peneira molecular são mais comumente usados para secar o produto, que é então destilado sob pressão reduzida para coletar a fração de 76°C/4800 Pa (36 mmHg). Se ela contiver mais água, poderá ser adicionada a 1/10 do volume de benzeno, à pressão atmosférica e abaixo de 80 ℃, para evaporar a água e o benzeno e, em seguida, secar com sulfato de magnésio anidro ou óxido de bário e, finalmente, para destilação por descompressão. A N,N-dimetilformamida purificada deve ser armazenada ao abrigo da luz.
A presença de aminas livres em N,N-dimetilformamida, se houver, pode ser verificada com 2,4-dinitrofluorobenzeno para produzir cor.
6. Dimetilsulfóxido
Adicione CaH2 e agite durante a noite, depois fracione sob pressão reduzida. Adicione peneiras moleculares recém-ativadas. Armazene em frascos e date.
7. Piridina
Pode ser KOH, NaOH, CaO, BaO ou sódio e, em seguida, evaporar. Adicione peneiras moleculares 5Å recém-ativadas. Armazene bem fechado e date.
Purificação de solventes orgânicos comumente usados - Piridina Ponto de ebulição 115,5°C, índice de refração 1,509 5, densidade relativa 0,9819.
A piridina analiticamente pura contém uma pequena quantidade de água e pode ser usada em experimentos gerais. Se quiser produzir piridina anidra, a piridina pode ser refluxada com hidróxido de potássio (sódio) e, em seguida, isolada da umidade por vaporização. A piridina seca é altamente absorvente e deve ser armazenada em um recipiente com a boca vedada com parafina.
8. Etanol
As principais impurezas são óleos heteroalcoólicos, aldeídos, álcoois, cetonas e água. Pode ser purificado por refluxo de lascas de magnésio e iodo e, em seguida, por refluxo com CaO e evaporação. Adicione peneiras moleculares 3A recém-ativadas e armazene em frascos.
Purificação de solventes orgânicos comuns - etanol Ponto de ebulição 78,5 ℃, índice de refração 1,3616, densidade relativa 0,7893.
Há muitas maneiras de preparar o etanol anidro, e diferentes métodos são escolhidos de acordo com os diferentes requisitos de qualidade do etanol anidro.
Se o etanol 98%~99% for necessário, os seguintes métodos podem ser usados:
(1) o uso de benzeno, água e etanol para formar uma mistura azeotrópica baixa da natureza do benzeno, benzeno adicionado ao etanol, destilação fracionada, a 64,9 ℃ quando evaporado benzeno, água, mistura ternária de ebulição constante de etanol, excesso de benzeno na formação de uma mistura binária de ebulição constante com etanol em 68,3 foi evaporado e, finalmente, evaporado o etanol. A indústria usa principalmente esse método.
(2) Desidratação com cal virgem. Em 100 ml de etanol 95%, adicione 20 g de cal virgem em bloco, reflua por 3 a 5 horas e depois destile.
Se quiser mais de 99% de etanol, você pode usar os seguintes métodos:
(1) Em 100 ml de etanol 99%, adicione 7 g de sódio metálico, aguarde até que a reação esteja completa e, em seguida, adicione 27,5 g de ftalato de dietila ou 25 g de oxalato de dietila, reflua por 2 a 3 horas e destile.
Embora o metal de sódio possa agir com a água no etanol para produzir hidrogênio e hidróxido de sódio, mas o hidróxido de sódio gerado e o etanol têm uma reação de equilíbrio, de modo que o uso do metal de sódio sozinho não pode remover completamente a água no etanol, deve ser adicionado a um excesso de ésteres de alto ponto de ebulição, como o ftalato de dietila e o hidróxido de sódio gerado para inibir a reação acima, de modo a atingir o objetivo de desidratação adicional.
(2) Em 60mL de etanol 99%, adicione 5g de magnésio e 0,5g de iodo e, quando o magnésio estiver dissolvido para gerar o álcool magnésio, adicione 900mL de etanol 99%, reflua por 5h e destile, obtendo etanol 99,9%.
Como o etanol tem uma higroscopicidade muito forte, na operação, a ação deve ser rápida, minimizar o número de transferências para evitar a entrada de umidade no ar e, ao mesmo tempo, o instrumento usado deve ser seco com antecedência.
Observação: Ao aplicar compostos metálicos como agentes purificadores, o solvente no balão de destilação deve ser mantido em pelo menos um quarto do volume durante a destilação e nunca deve ser evaporado até secar, pois isso pode ser perigoso.