单晶培养的经验总结

单晶培养的经验总结
1.单晶培养的方法多种多样，我们没必要掌握那些难以操作的，如升华法、共结晶法等。

最简单的最实用。

常用的有1.溶剂缓慢挥发法；
2.液相扩散法；
3.气相扩散法。

99％的单晶是用以上三种方法培养出来的。

2.单晶培养所需样品用量
一般以10－25mg为佳，如果你只有2mg左右样品，也没关系，但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法，不能使用溶剂缓慢挥发法。

3.单晶培养的样品的预处理
样品溶解后一定要过滤，不能用滤纸，而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部，不要塞太紧，否则流的太慢。

样品当然是越纯越好，不过如果实在没办法弄纯也没关系，培养一次就相当于提纯了一次，我经常用一些TLC显示有杂点的东西长单晶，但得多养几次。

4.一定要做好记录
一次就得到单晶的可能性比较小。

因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候，采取少量多溶剂体系的办法。

如果你有50mg样品，建议你以5mg为一单位，这样你可以同时实验10种溶剂体系，而不是选两种溶剂体系，每个体系25mg。

这是做好记录就特别重要，以免下次又采用已经失败的溶剂体系，而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。

5.培养单晶时，最好放到没人碰的地方，这点大家都知道。

我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5，6天不管。

也许有的溶剂体系一天就析出了晶体，结果5天后，溶剂全干了。

一般一天看一次合适，看的时候不要动它。

明显不行的体系（如析出絮状固体）就要重新用别的溶剂体系再重新培养。

6.液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为1：2－1：4。

7.烷基链超过4个碳的很难培养单晶。

8.分子中最好不要有叔丁基，因为容易无序，影响单晶解析的质量。

9.含氯的取代基一般容易长单晶，如4－氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易长单晶。

有些东西，TLC显示只有一个点，但做出来的谱图却不漂亮。

有些大分子量的化合物，如卟啉，富勒烯用柱色谱很难分得特别干净。

下面说说我的经验。

我的经验是用培养单晶的方法纯化，即非经典的重结晶（尤其适用于卟啉、杯芳烃，富勒烯等大分子量的化合物)。

这种方法可以除掉柱分离都不能分离的杂质。

即将你的产物在试管中溶于1份中等溶解性的溶剂，溶解性太好的溶剂是不行的，一般为二氯甲烷，三氯甲烷，乙酸乙酯，甲苯，最好不用THF和二氧六环，除非前面的溶剂都溶解不了。

然后用滴管（最好用注射器）小心沿试管壁加入四份不溶你产品的溶剂（一般为正己烷和甲醇，两种溶剂必须互溶，常用的溶剂体系为二氯甲烷/甲醇，三氯甲烷/甲醇，二氯甲烷/正己烷，三氯甲烷/正己烷，甲苯/正己烷，乙酸乙酯/正己烷），这是你可以看见溶液中有一两相界面，塞上塞子，将试管放到一个没有人会碰到的地方，一般2－7天两相就会完全混合，有固体会析出。

下面就是最重要的操作。

将母液用很细的滴管尽可能的吸出，注意不要把固体吸出！然后用正己烷（注意不要用石油醚，因为不易完全出去）或甲醇洗涤固体，然后用很细的滴管尽可能的吸出加入的溶剂，反复两次后。

如果瓶底有颗粒状可以吸动的固体，瓶壁上有膜状的固体，这时应该再加入少量正己烷，将颗粒状可以吸动的固体吸出，滴在双层的家用的卫生纸上，然后风干即可。

（不要用滤纸，因为吸附太厉害，5mg东西估计全部粘在滤纸上，刮不下来）。

瓶壁上膜状的固体就留着下次用，一般是不纯的东西。

如果析出的是晶体，最好。

操作同上。

我的巨漂亮的卟啉的谱图都是这么弄出来的。

有机金属合成中无水无氧条件下单晶的培养
本人做金属有机合成以来已经三年之久，在此颇有一些收获。

写出来与大家一起讨论。

有不正确的请指正。

谢谢。

在此三年中培养的晶体已经有100多个，有人说你这么厉害，能培养这么多的晶体。

这不能说是厉害，只能说是我对这方面比较感兴趣，有一些小的技巧。

单晶的培养首先你要有这方面的兴趣，如果没有这方面的兴趣你就不要做这个研究了。

我所做的领域是金属有机在催化有机反应、催化烯烃、LA及其它的酯的聚合。

当然有好的晶体是能发好的文章的前提。

如果你没有晶体，那么你的文章的档次就不会太高(我指做我们这方面的研究)。

闲话少说，走入正题。

（1）溶剂的选择与加入方法
在单晶的培养过程中，我走了与正常结晶相反的路子。

通常是用适量极性大的溶剂提取你的反应物质，然后再滴加少量的极性小的溶剂，放置结晶。

这样做的结果是结晶很慢，而且是结晶的收率不高。

而我用的方法是背道而行。

先用极性小的溶剂提取。

根据你的反应物质量，加入适量的极性小的溶剂，不能全溶解，就加入适量的极性大的溶剂(注意：切不可多加)，如果此时还有少量没有溶解，A)你可以再加重复极性小的溶剂，再加极性大的溶剂。

直到全溶解；B)也可以微热溶解(如果你的样品是热稳定好的话)这样的做法是非常好结晶的，不信你试试看，如果你晚上做的这样的操作，第二天早上你会发现你的晶体已经长出来了。

C)微热还有些没溶解，就直接过滤。

这样也可以很快结晶。

但是会损失些产物。

（2）温度的选择
上面谈了溶剂的选择，和加入顺序。

现在我再来说说温度的选择。

溶剂加入后就要选择放那里结晶了。

你不能总认为温度越低越好，要想得到好的晶体，温度的选择很重要的！！！首先放在室温（必须无外界震动）一两天看看，有无结晶，如有结晶说明室温就能结出好晶体，无需放之低温。

如果室温不结晶，再放如0度。

过两天看看，再不行，－5度，－10度，－15度，－20度，－30度，我想，这些条件大家实验应该不难。

如过你一开始放于低温可能结晶很快但的不到好的晶体。

可能是多晶，而不是单晶。

长晶体过程千万不能震动。

有条件的单独一间房间来结晶最好。

低温结出的晶体在送测试前要处理，不能拿出来就去测。

为什么？？？
大家想啊。

拿出来到室温，不是温度升高了吗？那晶体就可能融化了（我作过这样的蠢事），首先你得去掉部分溶剂才行。

只留少许即可。

对水，氧气敏感的的用惰性气体如N2,Ar2保护。

）起来再转移溶剂。

转移完再冲N2下关毕你装晶体的容器活塞。

去测试，这样就不会化了。

(3)利用溶剂的挥发
无水无氧要求的金属配合物这种情况的培养单晶要求有手套箱，在手套箱里（有这样的条件），你可以用schlenk 瓶、小烧杯、以及核磁管来用作结晶的工具。

容器的口部用封模封好。

然后上面用细针扎几个小眼用来挥发溶剂。

不几天你会发现你的容器内辟会生长出晶体来。

容器的内表面越光滑单晶性越好，否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射数据带来麻烦，甚至会造成无法解晶体结构，那将是非常可惜的；要强调的是用Schlenk及核磁管这两种容器用来结晶是最好的。

为什么呢？？做无水无氧的人知道schlenk是无水无氧操作的专用瓶。

它有侧活塞用来开关瓶与外界的相通。

所以操作方面很好。

在你获得很好单晶后你要从手套箱里拿出来啊，如果你用别的容器，可能那些对空气特别敏感的物质就不能够稳定到你测量完晶体结构。

同样很小的核磁管也很好封的。

而且它要的量很少。

不浪费样品。

如果没有手套箱的话，可能这个方面就不太适用（对于对水，氧敏感的物质。

）
（4）利用极性小（溶解度小）的溶剂
你的反应结束后，用极性大的溶剂提取后。

再进行浓缩恰好到有溶质析出时为此（此时因减压浓缩体系内的温度应该低于外界）等到温度升到室温，拿到手套箱内，用针筒向上面的溶液面上轻轻的滴加几滴极性小的（溶解度小的）溶剂。

这样处理完你会很易得到很好的晶体的。

此时如果你细心的话你会发现，你的晶体结晶时是从液面开始的。

为什么？？？仔细想。

以上是我在培养要求比较苛刻有机金属配合物单晶常用的方法，一般是几种方法同时做，不是每种方法都能或总能培养出单晶，更多的是取决于配合物的结晶性好坏。

总之就是多试：不同的温度、溶剂、混合溶剂的比例……
总之，单晶的培养溶剂的选择很重要，有些时候你会发现你选择的溶剂不同，即使你很溶剂得到晶体，但是晶体的形状会各不相同的。

甚至有些时候你得到的晶体不是规则的，或是细长的针状的，所以溶剂的选择很重要。

我总结出来，一般我做反应时候用极性相对大些的甲苯、乙醚、THF等。

在结晶时候用极性小些正己烷、以及正己烷与甲苯的混合溶剂，或其它的混合溶剂。