无水无氧操作
严格无水无氧反应水和氧气敏感反应标准操作
严格无水无氧反应标准操作引言:有些反应，尤其是做手性金属催化等对氧气或水气非常敏感的时候，反应成功与否与人的操作的因素有很大关系，如果做这类反应的时候条件不严格，一旦反应失败，究其原因，到底是因为反应操作不当导致体系存在水或氧气而破坏反应环境，还是因为反应本身、底物活性不够等原因导致的，是没有办法确定的，同时出现的影响因素太多。
对于筛选反应条件（方法学研究）来讲，基本前提是要保证每次改变的反应条件只有一个，而如果操作不严格，每次改变的影响因子至少在两个以上，这样得到的实验数据是不可靠的，对以后类似的工作以及下一步该如何决定也没有太大的、太可靠的参考价值。
因此在做对水或氧气敏感的反应（无水无氧反应）操作的时候应尽可能贴近严格的标准操作，再找反应失败原因时可以以此作为参考，否则因为人为原因而误认为反应本身有问题，进而得出一些错误判断如放弃等等，得不偿失。
对于最简单的处理条件当然是用手套箱来做，但在没有手套箱的条件下如何做到条件基本接近的操作呢？本文对这部分内容也会进行讲述，毕竟不是所有实验室或机构都有条件采购专门的手套箱。
目录：1.平行小试（常温）2.平行小试（高沸点溶剂加热条件）3.无水溶剂的短期储藏、取用4.无手套箱时单个反应的严格无水无氧操作1.平行小试（常温）玻璃仪器：Synthware反应试管（厚壁耐压，普通的或天玻的试管不适合做此类操作，当心炸掉）所用大型设备：手套箱一般是5个试管一捆，用两根橡皮筋捆起来，放到手套箱里面的搅拌器来做。
称量，加样（每根试管通常都做200mg左右原料），反应都是手套箱里隔绝水氧进行。
2.平行小试（高沸点溶剂加热条件）玻璃仪器：Synthware反应试管所用大型设备：手套箱一般也是5个一捆，在手套箱里称量，加样。
然后用封口膜和胶带封口，注意准备好的试管需要拿到外面通风橱里的搅拌器加热。
其中：1和2的优点：初期摸索条件快速，一个搅拌器，同一时间可做多个反应，快捷高效。
绿色化工环保-无水无氧实验操作技术
一、无水无氧操作方法概述
1.3Schlenk技术
Schlenk操作是指真空和惰气切换的技术，主要 用于对空气和潮气敏感的反应，它是把有机的常 规实验统统在真空和惰气的切换下实现保护的反 应手段。实现Schlenk技术最常见的是双排管方 式，即为一条惰气线，一条真空线，通过特殊的 活塞还切换。
绿色实验室-无水无氧操作
化工一班
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无水无氧操作技术
一、无水无氧操作方法概述
在化学实验中，很多有机金属化合物与空气中的水、氮气、二氧化 碳或氧反应，需要在无水无氧条件下反应，如丁基锂、格式试剂、 一价钯催化剂、金属氢化物、硼烷等。这些都需要用到无水无氧技 术。无水无氧操作有以下几种：
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
1.2.2将物件放入与取出主箱体的方法：
1、将物件放入主箱体的方法：当完成上述“抽真空与充气”的操作后，先将过 渡室的内门关上，打开过渡室的外门，将物件放入，然后关上外门，利用过渡室 上的二个阀门进行抽气和充气。务必使主箱体和过渡室内的压力与大气压基本平 衡，才能打开里面的门，将物件拿进主箱体。 2、将主箱体内物件取出的方法：先将物件放入过渡室，关紧过渡室内门。如 过渡室内气压与大气压基本平衡，即可打开过渡室外门将物件取出。
使用玻璃阀进行惰性气体和真空切换。这个可以将手柄做成大小 头，小头朝向是气流方向，方便观察，不容易误操作
2.1、无水无氧操作线的装备
活塞阀门与气流方向：
2.1、无水无氧操作线的装备
Schlenk管、Schlenk瓶、Schlenk反应瓶，共同点 都是有个侧阀可以直接连在双排管上。
无水无氧实验操作讲解
实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中氮最易得到，且价格便宜，因而 使用得最为普遍。以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与空气很接近， 在氮保护下称量物质的质量不需要加以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反 应，在较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮还能与某些过渡金属 形成配合物，从而限制了它的应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。氮、氩、氦的净化方法基本相 同。以氮为例说明惰性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情性气体净 化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水的量降到要求值以下。
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１玻璃仪器的洗涤干躁
不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用双排管技术来处理对空气 敏感化合物，仪器的洗涤和干燥都是十分重要的。大多数空气敏感化合物遇水 和氧都会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、着火等事故。器壁上吸附的微量氧、 水可能会导致实验失败。所以，仪器的洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗 涤，甚至用铬酸洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上不挂水 珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。洗涤过的仪器放到空气中凉 干，再放到干燥箱中烘烤；干燥箱的温度为125℃时，需要干燥过夜；140℃时 至少干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在惰性气流下趁热组装，所有的接头要涂 硅脂或碳氢润滑脂，在惰性气流下冷却待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放 到干燥器中冷却存放，干操器中充满惰性气体保护更好。像双排管这种有活塞 的仪器，在洗涤前一定要用蘸有溶剂的棉花球将活塞内的润滑脂轻轻地擦洗干 净，否则润滑脂很难用水洗掉。干燥时互相配合的磨口接头或活塞要互相脱离， 分开放置，防止“粘结”到一起，干燥后放到一起保存。即使这样洗涤干燥过 的仪器，在使用前仍需要加热抽空—惰性气体置换，把吸附在器壁上的微量水 和氧移走。一般干燥过的仪器，在加热抽真空时，在仪器壁上会出现一层“水 雾”，这足以说明加热抽空—惰性气体置换这一步的必要性。
无水无氧操作技术-史兰克
史兰克技术引言史兰克技术（Schlenk Line）也称无水无氧操作技术，是一套惰性气体的净化及操作系统。
通过这套系统，可以将无水无氧惰性气体导入反应系统，从而使反应在无水无氧气氛中顺利进行。
无水无氧操作线主要由除氧柱、干燥柱、Na－K合金管、截油管、双排管、真空计等部分组成.由于Schlenk操作（双排管操作）的特点是在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空——充惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作；这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要求不太高(由于反复抽真空——充惰性气体)，更安全，更有效。
其操作量从几克到几百克，一般的化学反应(回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被广泛运用。
由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的物质，操作技术是成败的关键。
稍有疏忽，就会前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。
由于无氧操作比一般常规操作机动灵活性小，因此实验前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料次序、后处理的方法等等都必须考虑好。
所用的仪器事先必须洗净、烘干。
所需的试剂、溶剂需先经无水无氧处理。
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作正确。
实验时要先动脑后动手。
Schlenk操作对于空气和水高度敏感的化合物如正丁基锂的制备和处理，通常用Schlenk技术。
原理惰性气体在一定压力下由鼓泡器导入安全管经干燥柱初步除水，再除氧，再除去因除氧而产生的微量水分，继而通过Na-K合金管以除去残余的水和氧。
如果该体系也不能引入氮气的话再将气体通入锂屑或灼热的镁屑，最后经过截油管进入双排管。
在干燥柱中，常填充脱水能力强并可再生的干燥剂，如5A分子筛；在除氧柱中则选用除氧效果好并能再生的除氧剂，如银分子筛。
经过这样的脱水除氧系统处理后的惰性气体，就可以导入到反应系统或其他操作系统。
事前准备要对干燥柱和除氧柱进行活化。
无水无氧操作
敏感化合物的储存
◆ 液体的储存 任何容器，只要能保持内部的惰性气氛，都可用来储存对空气 敏感的液体和经过干燥并脱氧的溶剂。为便于用注射器取用， 储器上应附有某种形式的隔膜进口阀。如需长期储存，最好采用 配有可控特富隆的容器，旋塞的口部罩以隔膜。 ◆ 固体的储存 对空气敏感的固体，可以储存在配有可控特富隆旋塞的烧瓶里。
敏感化合物的实验操作技术
◆ 反应器的除水除氧 一般先将反应器抽成真空，然后再充以惰性气体。如此重复几次，即可将氧气 除净。期间最好小火烘烤，效果更佳。 ◆ 液体的转移 1.注射器
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 1.注射器
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 1.注射器 操作描述： 将洗净烘干的注射器装好后，通过吸入和挤出氮气将针管冲洗几次。用注射 器 从惰性气体冲洗装置中，吸取相当于总容量四分之三的氮气，将针筒推至总 行程的一半处，借此对针筒进行最后一次清洗。然后刺入储器，将针筒内的 氮气全部推出。将针头深入液面下，利用储器中液面上的压力，让液体进入 针筒，直至超过所需数量的10-20%。 将针尖抽出液面，稍加弯曲，以使针 筒倒转，从而使注射器内的气泡升至顶部。推压针筒芯，将气泡驱出后，一 直推到所需的刻度。再将针筒芯抽回一些，以吸入氮气保护层。仍然将针筒 倒转着，将整个针筒从储器中抽出，刺入接受器的隔膜。针管一旦穿入受器， 即可翻转注射器，将液体推出。将液体推出后，再将筒芯往回拉，以吸入少 量惰气。再将针筒拔出。若这只注射器很快又将使用，可讲针刺刺入橡皮塞 中暂放。
无水无氧操作常用溶剂的纯化敏感化合物的实验操作装置敏感化合物的实验操作技术敏感化合物的储存无水无氧操作化学供应商提供的常用试剂仅可满足一般化学反应的需要
无水无氧操作
无水无氧操作及溶剂处理产物表征
反应条件控制
产物表征
在低水、低氧环境下，将样品转移到干燥的 玻璃仪器中，并加入适量的催化剂或溶剂， 控制反应温度和压力等条件。
对反应产物进行表征和分析，包括化学成分 分析、结构分析、性能测试等。
无水无氧操作技术的应用领域
有机化学
无水无氧操作技术在有机化学领域应用广泛，涉及到许多对氧气和水敏感的化学反应，如 烯烃、炔烃、芳烃等化合物的合成和转化反应。
绿色环保
随着环保意识的提高，无水无氧操作 及溶剂处理产物表征技术也正朝着绿 色环保方向发展。新型的绿色溶剂、 低毒试剂和生物可降解材料得到了广 泛应用，以降低对环境和人体的负面 影响。同时，实验废弃物的回收和再 利用技术也得到了重视，以实现实验 操作的可持续发展。
多学科交叉融合
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技 术的发展还涉及到多个学科的交叉融 合。化学、物理学、生物学、材料科 学等领域的最新研究成果和技术方法 不断被引入到无水无氧操作及溶剂处 理产物表征中，推动了该领域的创新 和发展。
ห้องสมุดไป่ตู้VS
重要性
该技术对于研究化学反应的机理、优化化 学反应的条件、提高化学反应的产率以及 开发新的化学反应路线都具有重要的意义 。同时，它也是保证化学工业安全生产和 优化生产过程的关键因素。
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术的实施方法
理论模型建立
实验设计
通过建立反应动力学模型和传热、传质数学 模型，对化学反应过程进行模拟和预测，为 实验提供理论指导。
《无水无氧操作及溶剂处理产物 表征》
xx年xx月xx日
目录
• 无水无氧操作技术 • 有机溶剂处理技术 • 无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术 • 无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术的发展趋
无水无氧实验操作讲解
国内气体纯度一般分为普通级与高纯级，普通氮含量99.9%，价格 很便宜，用前必须纯化；高纯氮含量99.999%或99.99%。高纯氮 的含氧和含水总量10-50ppm，这对于一般的无氧操作已可满足。 但对于特别敏感的化合物，例如含f电子的金属有机化合物，要求 氧 水 2.1的、脱含脱水量氧方小。法于5ppm，这时所用的惰性气体必须再纯化处理——脱 (1) 低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰.降低温度能使惰性气 体中的水含量大幅度地降低.常用的冷冻剂可以是对气体中含水量 要求不同,可以选择不同的冷冻剂。液氮、液态空气、干冰—丙酮 混合物、干冰等,它们能达到的最低温度相差很大。 (2) 使用干燥剂干燥惰性气体：常用干燥剂有氯化钙，氢化钙、五 氧 2.2化脱二氧磷方、法浓硫酸以及分子筛等；
由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的物质，操作技术是成败的关键 。稍有疏忽，就会前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。由于无氧操作比一般常规操作机动灵活 性小，因此实验前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料次序、后处理的 方法等等都必须考虑好。所用的仪器事先必须洗净、烘干。所需的试剂、溶剂需 先经无水无氧处理。
归零，关闭节制阀）。最后，打扫卫生，清洗双排管，填写双
排管的使用情况是否正常，维护好实验仪器。
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１玻璃仪器的洗涤干躁
不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用双排管技术来 处理对空气敏感化合物，仪器的洗涤和干燥都是十分重要的。大 多数空气敏感化合物遇水和氧都会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、 着火等事故。器壁上吸附的微量氧、水可能会导致实验失败。所 以，仪器的洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗涤，甚至用铬 酸洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上不挂水 珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。洗涤过的仪器 放到空气中凉干，再放到干燥箱中烘烤；干燥箱的温度为125℃时， 需要干燥过夜；140℃时至少干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在 惰性气流下趁热组装，所有的接头要涂硅脂或碳氢润滑脂，在惰 性气流下冷却待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放到干燥器中 冷却存放，干操器中充满惰性气体保护更好。像双排管这种有活 塞的仪器，在洗涤前一定要用蘸有溶剂的棉花球将活塞内的润滑 脂轻轻地擦洗干净，否则润滑脂很难用水洗掉。干燥时互相配合 的磨口接头或活塞要互相脱离，分开放置，防止“粘结”到一起， 干燥后放到一起保存。即使这样洗涤干燥过的仪器，在使用前仍
无水无氧操作技术
四：惰性气体的化 实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中
氮最易得到，且价格便宜，因而使用得最为普遍。
以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与 空气很接近，在氮保护下称量物质的质量不需要加 以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反应，在 较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮 还能与某些过渡金属形成配合物，从而限制了它的 应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。 氮、氩、氦的净化方法基本相同。以氮为例说明惰 性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情 性气体净化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水 的量降到要求值以下。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后，容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜塞 时最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜继 续使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以这 种密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2：注射器及其使用
注射器是注射针管技术中关键的器械，能否合理使用它将决定操作水平．实验 室使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。 小容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒 与内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检 查标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。 注射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能 有灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染；选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才 能保证计量误差小、操作也方便。
无水无氧实验操作讲解
二：双排管实验操作步骤 2.1：实验所需的仪器、药品、溶剂必须根据实验的要求事先进行无水无氧处理
（具体操作参看《常用试剂的纯化》）。 2.2： 2.2：安装反应装置并与双排管连接好，然后小火加热烘烤器壁抽真空—惰性气 体置换（至少重复三次以上），把吸附在器壁上的微量水和氧移走。（加热一般 用酒精灯火焰来回烘烤器壁除去吸附的微量水份；惰性气体一般用氮气或氩气， 由于氮气便宜所以实验室常用高纯氮（99.99%））。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后，容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜 塞时最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜 继续使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以 这种密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2： 5.2：注射器及其使用 注射器是注射针管技术中关键的器械，能否合理使用它将决定操作水平．实 验室使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。 小容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒 与内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检 查标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。 注射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能 有灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染；选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才 能保证计量误差小、操作也方便。 针头是由不锈钢管制成的，其长度和内径大小各异，根据用途进行选择针尖 的形状也不相同。如图：(a)为齐头针尖，多见于微 量注射器，针尖不锋利，很难刺破橡皮隔膜塞，易 堵塞针孔。(b)为斜面针尖，针尖锋利，较适用。 (c)的针尖介于(a)与(b)之间，呈类似于“三角”的斜 面，针尖锋利，容易将橡皮物切割下来,使塞子的针 孔处再密封困难。
无水无氧操作及溶剂处理产物表征
要点三
重要性
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技 术在化学、材料科学、生物学等领域 具有广泛的应用价值，对于研究物质 的基本性质、制备高纯度物质、揭示 反应机理等具有重要意义。
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术的实施方法
01
无水无氧操作技术
采用高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用技术、核磁共振技术等分析
技术发展面临的挑战
高精度控制与测量
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术的实验条件要求极为严格，需要实现对温度、压力 、气氛等参数的高精度控制和测量。然而，由于实验条件的复杂性和不确定性，实现这些 参数的高精度控制和测量仍然是一个巨大的挑战。
数据处理与分析
由于无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术涉及大量的实验数据，如何有效地处理和分析 这些数据是一个巨大的挑战。目前，数据处理和分析的方法和技术还需要进一步完善和发 展，以提高数据的质量和可靠性。
重要性无水无氧操作Fra bibliotek术在化学、材料科学、生物医学等领域中具 有广泛的应用价值，可以有效地避免水或氧气的干扰，获得 更为准确的实验结果。
无水无氧操作技术的实施方法
干燥和脱水处理
在实验前对反应物进行干燥和脱水 处理，以去除其中的水分和氧气。
惰性气体保护
使用惰性气体如氮气、氩气等覆盖 反应物，以防止氧气和水的进入。
。
无水无氧操作及溶剂处理产物表征技术的应用领域
无水无氧操作技术的应用领域
适用于化学合成、材料科学、生物学等领域，可以用于研究化学反应的机理和过 程控制，制备高纯度物质，研究生物分子的结构和功能等。
溶剂处理产物表征技术的应用领域
主要应用于化学工业、制药工业、材料科学等领域，通过对反应产物的表征和分 析，可以优化反应条件、提高产物质量和收率，为新材料的开发和应用提供技术 支持。
无水无氧实验操作7
双排管操作的实验原理
单排管操作的实验原理
单管式玻璃分配管
各种活塞
单向三通活塞
L-芯单向三通活塞
溶剂脱氧、脱水装置
溶剂脱氧、脱水装置
反应仪器
反应仪器
转移液体（1）针管法 针管法简单， 但针管漏气 不可避免。 在尾部加惰 性气球可改 善。
转移液体（2）导管法
可用惰性气体压力驱动大量液体转移，安全、可靠。工业上也 采用此法。
固体转移（4）羊角瓶
过滤(1) 砂芯漏斗
过滤(2)过滤管(少量)
过滤(2)过滤管(少量)
层析柱装置
储瓶-1(长期)
羊角瓶
储瓶-2(短期)
小许林克瓶
分析(1) 装样器(熔点、NMR、单晶)
IR样品制备仪
对于无水无氧条件下的回流、蒸馏等操 作，应用Schlenk仪器比较方便。
对于需要称量、研磨、转移、过滤等较复 杂操作的体系，在一充满保护气体的手套箱 中操作是方便的 。
普通氮含量99.9%，价格很便宜，用前必须纯化。 高纯氮含量99.999%或99.99%，高纯氮的含氧和含 水总量10-50ppm，这对于一般的无氧操作已可满足。
惰性气体的纯化
(1) 脱水
低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰; 使用干燥剂干燥惰性气体;常用干燥剂有氯化钙， 氢化钙、五氧化二磷、浓硫酸以及分子筛等。
Schlenk操作
Schlenk技术的核心就是创造一种隔绝氧、水的空间 环境 (注意吸附平衡)并在此环境中实施化学实验的 技术。 Schlenk技术是Schlenk、Brown等众多科学家经验的 总结。
Schlenk操作的特点
在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空—充 惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作； 这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要 求不太高(由于反复抽真空—充惰性气体)，更 安全，更有效。 其操作量从几克到几百克，一般的化学反应 (回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离 纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以 及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被 广泛运用。
无水无氧操作
无水无氧实验操作技术在我们的实验研究工作中经常会遇到一些特殊的化合物，有许多是对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须使用特殊的仪器和无水无氧操作技术。
否则，即使合成路线和反应条件都是合适的，最终也得不到预期的产物。
所以，无水无氧操作技术已在有机化学和无机化学中较广泛的运用。
目前采用的无水无氧操作分三种：(1)高真空线操作(Vacuum-line);(2)Schlenk操作;(3)手套箱操作(Glove-box)。
由于Schlenk操作的特点是在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空——充惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作；这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要求不太高(由于反复抽真空——充惰性气体)，更安全，更有效。
其操作量从几克到几百克，一般的化学反应(回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被广泛运用。
这节课我们就重点介绍双排管操作技术。
由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的物质，操作技术是成败的关键。
稍有疏忽，就会前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。
由于无氧操作比一般常规操作机动灵活性小，因此实验前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料次序、后处理的方法等等都必须考虑好。
所用的仪器事先必须洗净、烘干。
所需的试剂、溶剂需先经无水无氧处理。
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作正确。
实验时要先动脑后动手。
3：由于许多反应的中间体不稳定，也有不少化合物在溶液中比固态时更不稳定，因此无氧操作往往需要连续进行，直到拿到较稳定的产物或把不稳定的产物贮存好为止。
操作时间较长，工作比较艰苦。
操作者应该不怕苦、不怕累、操作者之间还应相互协作，互相支持，共同完成实验任务。
一：双排管操作的实验原理双排管是进行无水无氧反应操作的一套非常有用的实验仪器，其工作原理是：两根分别具有5—8个支管口的平行玻璃管，通过控制它们连接处的双斜三通活塞，对体系进行抽真空和充惰性气体两种互不影响的实验操作，从而使体系得到我们实验所需要的无水无氧的环境要求。
13 无水无氧操作
无水无氧实验操作技术在我们的实验研究工作中经常会遇到一些特殊的化合物，有许多是对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须使用特殊的仪器和无水无氧操作技术。
否则，即使合成路线和反应条件都是合适的，最终也得不到预期的产物。
所以，无水无氧操作技术已在有机化学和无机化学中较广泛的运用。
目前采用的无水无氧操作分三种：(1)高真空线操作(Vacuum-line);(2)Schlenk操作;(3)手套箱操作(Glove-box)。
由于Schlenk操作的特点是在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空——充惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作；这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要求不太高(由于反复抽真空——充惰性气体)，更安全，更有效。
其操作量从几克到几百克，一般的化学反应(回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被广泛运用。
这节课我们就重点介绍双排管操作技术。
由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的物质，操作技术是成败的关键。
稍有疏忽，就会前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。
由于无氧操作比一般常规操作机动灵活性小，因此实验前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料次序、后处理的方法等等都必须考虑好。
所用的仪器事先必须洗净、烘干。
所需的试剂、溶剂需先经无水无氧处理。
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作正确。
实验时要先动脑后动手。
3：由于许多反应的中间体不稳定，也有不少化合物在溶液中比固态时更不稳定，因此无氧操作往往需要连续进行，直到拿到较稳定的产物或把不稳定的产物贮存好为止。
操作时间较长，工作比较艰苦。
操作者应该不怕苦、不怕累、操作者之间还应相互协作，互相支持，共同完成实验任务。
一：双排管操作的实验原理双排管是进行无水无氧反应操作的一套非常有用的实验仪器，其工作原理是：两根分别具有5—8个支管口的平行玻璃管，通过控制它们连接处的双斜三通活塞，对体系进行抽真空和充惰性气体两种互不影响的实验操作，从而使体系得到我们实验所需要的无水无氧的环境要求。
无水无氧操作技术PPT课件
由于Schlenk操作（双排管操作）的特点是在惰 性气体气氛下(将体系反复抽真空——充惰性气体)， 使用特殊的玻璃仪器进行操作；这一方法排除空气 比手套箱好，对真空度要求不太高(由于反复抽真 空——充惰性气体)，更安全，更有效。其操作量从 几克到几百克，一般的化学反应(回流、搅拌、滴加 液体及固体投料等)和分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、 升华、提取等)以及样品的储藏，转移都可用此操作， 因此已被广泛运用。
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由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的 物质，操作技术是成败的关键。稍有疏忽，就会 前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。由于无 氧操作比一般常规操作机动灵活性小，因此实验 前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料 次序、后处理的方法等等都必须考虑好。所用的 仪器事先必须洗净、烘干。所需的试剂、溶剂需 先经无水无氧处理。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后，容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜塞 时最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜继 续使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以这 种密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 ：注射器及其使用
注射器是注射针管技术中关键的器械，能否合理使用它将决定操作水平．实验 室使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。 小容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒 与内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检 查标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。 注射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能 有灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染；选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才 能保证计量误差小、操作也方便。
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敏感化合物的实验操作技术
◆ 固体的转移 2.过滤 气体分布管。它通过软管与接受瓶相连，借助氮气的正压力，将滤液压入接 受瓶。
敏感化合物的实验操作技术
◆ 固体的转移 2.过滤 过滤室（带有磨口和支管的砂心漏斗）。它插入接受瓶， 利用双头针管法将待滤液转入过滤室过滤。
敏感化合物的实验操作技术
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 2.双尖针管法
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 2.双尖针管法
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 2.双尖针管法
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 2.双尖针管法
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移
2.双尖针管法 操作描述：
它能解决大量敏感液体的转移问题。用一只与惰性气源相连的 针管插入放敏感液体的储器，使其高于液面，同时吹入氮气。 将双头针的一端穿入储器的隔膜，使其略高于液面，用氮气对 双头针进行清洗。双尖针管的另一端插入计量器，计量器通过 鼓泡器与外界相连。然后将穿入储器的双头针尖插入液面下， 通过氮气的压力，使液体通过针管进入计量器。然后将针管从 储器中拔出，插入接受器，再将鼓泡器从计量器换接到接受器上。 向计量器中压入氮气，这样形成的正压力使液体通过针管进入 接受器。
常用溶剂的纯化
◆试剂级溶剂的纯化
无水的试剂级溶剂常有足够的纯度，有时可以不用蒸馏。 为保证充分的干燥度，可在储藏时向其加入活性分子筛。 欲使溶剂脱氧，可利用注射器或玻璃管向其中鼓入氮气约五分钟。 ◆一般溶剂的纯化 大多数溶剂，只要在惰性气氛中将其从干燥剂中蒸馏出来， 就可以达到足够的纯度。 1.烷烃 如己烷、戊烷等。首先用浓硫酸洗涤几次以除去烯烃，水洗， CaCl2干燥，必要时用钠丝或P2O5干燥，蒸馏。存放于带塞的 试剂瓶中。 2.芳香烃类 如苯、甲苯、二甲苯等。CaCl2干燥，必要时用钠丝或P2O5干燥， 蒸馏。存放于带塞的试剂瓶中。
常用溶剂的纯化
5.酰胺类 如二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，HMPT等。加入CaH2回流， 减压蒸出，否则其容易分解。加入新活化的分子筛储藏于瓶中， 并注明日期。 6.二甲基亚砜 加入CaH2搅拌过夜，然后减压分馏。加入新活化的分子筛 储藏于小瓶中，并注明日期。 7.吡啶 可以用KOH，NaOH, CaO, BaO 或钠，然后蒸出。加入新活化的 5Å分子筛密闭保存，并注明日期。
敏感化合物的实验操作技术
◆ 反应器的除水除氧 一般先将反应器抽成真空，然后再充以惰性气体。如此重复几次，即可将氧气 除净。期间最好小火烘烤，效果更佳。 ◆ 液体的转移 1.注射器
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 1.注射器
敏感化合物的实验操作技术
◆ 液体的转移 1.注射器 操作描述： 将洗净烘干的注射器装好后，通过吸入和挤出氮气将针管冲洗几次。用注射 器 从惰性气体冲洗装置中，吸取相当于总容量四分之三的氮气，将针筒推至总 行程的一半处，借此对针筒进行最后一次清洗。然后刺入储器，将针筒内的 氮气全部推出。将针头深入液面下，利用储器中液面上的压力，让液体进入 针筒，直至超过所需数量的10-20%。 将针尖抽出液面，稍加弯曲，以使针 筒倒转，从而使注射器内的气泡升至顶部。推压针筒芯，将气泡驱出后，一 直推到所需的刻度。再将针筒芯抽回一些，以吸入氮气保护层。仍然将针筒 倒转着，将整个针筒从储器中抽出，刺入接受器的隔膜。针管一旦穿入受器， 即可翻转注射器，将液体推出。将液体推出后，再将筒芯往回拉，以吸入少 量惰气。再将针筒拔出。若这只注射器很快又将使用，可讲针刺刺入橡皮塞 中暂放。
无水无氧操作
无水无氧操作 常用溶剂的纯化 敏感化合物的实验操作装置 敏感化合物的实验操作技术 敏感化合物的储存
常用溶剂的纯化
化学供应商提供的常用试剂仅可满足一般化学反应的需要。 为了确保一些有机合成反应的顺利进行，常常要对试剂进行 进一步的纯化处理。常用的溶剂处理方法是蒸馏。如果反应 要求仅仅是无水，可在冷凝管上加干燥管，油封或充氮气球 即可，如果需要达到无水无氧的条件，溶剂则需要脱氧处理。 一般在氮气氛下进行。
常用溶剂的纯化
8.乙醇 主要杂质为杂醇油，醛，醇，酮和水。可用的纯化方法为镁屑 和碘回流，与CaO一同回流并蒸出。加入新活化的3A分子筛 储藏于小瓶中。
注意：在应用金属化合物作为纯化剂时，蒸馏时蒸馏瓶中 的溶剂应最少保持在四分之一的体积，绝不允许蒸干， 否则会发生危险。 这里介绍的仅仅是部分溶剂的处理方法，其它溶剂的纯化 见有关参考书（如Purification of laboratory chemicals, fourth edition, 世界图书出版社 2000.6.）。
2.减压蒸馏
敏感化合物的储存
◆ 液体的储存 任何容器，只要能保持内部的惰性气氛，都可用来储存对空气 敏感的液体和经过干燥并脱氧的溶剂。为便于用注射器取用， 储器上应附有某种形式的隔膜进口阀。如需长期储存，最好采用 配有可控特富隆的容器，旋塞的口部罩以隔膜。 ◆ 固体的储存 对空气敏感的固体，可以储存在配有可控特富隆旋塞的烧瓶里。
敏感化合物的实验操作装置
◆ 手套箱
敏感化合物的实验操作装置
◆ 一般 反应装置
1.普通装置
一般用二口瓶或三口瓶
。
敏感化合仪器（ Schlenk flask）
实验室常用的其它专门反应仪器（ Schlenk flask）
敏感化合物的实验操作装置
常用溶剂的纯化
3.氯代烷烃类
如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷等。水洗除去醇等，CaCl2干 燥，在P2O5，或CaH2中回流蒸出。绝对不能用钠丝干燥，否则会发生爆炸。 长期储藏应放于密闭的瓶中，并保存于黑暗中。 4.醚类及呋喃类 如乙醚、四氢呋喃等。许多醚类在和空气接触下会慢慢生成 不易挥发且结构不明的过氧化物。过氧化物在加热下容易分解而 爆炸。 因此贮藏过久的醚类和呋喃类化合物在使用前，尤其是在 蒸馏前应当检验是否有过氧化物的存在。检验的方法：用包含一滴 淀粉指示剂的1 mL 10% KI 溶液和10 mL 醚液混合，没有颜色变化， 则没有过氧化物。或者用1%硫酸亚铁铵溶液，硫酸亚铁和硫氰化钾 溶液测试。若有，则加入5% FeSO4 或偏亚硫酸氢钠溶液于醚中 并摇动，使过氧化物分解。CaCl2预干燥，在钠丝或LiAlH4中回流 蒸出。储藏于密闭的瓶中，并保存于阴凉黑暗中。
◆ 双排管
敏感化合物的实验操作装置
◆ 双排管
敏感化合物的实验操作装置 ◆ 双排管
1. 双排管的一端接惰性气体，另一端接真空泵。向下的接口通向反应装置 2. 惰性气体和真空泵:常用的惰性气体是氮气，氩气和氦气。由于氮气价廉易得， 大多数有机金属试剂在其中均能保持稳定，因此最为常用。它还有密氮气度 与空气相近的优点，所以再其中称量物质时无须校正。一般来说，含量在 99.998%的氮气即能保护大多数空气敏感化合物。实验室存放氮气一般用氮 气钢瓶。为了防止发生意外，氮气钢瓶一般存放于实验室内的固定位置，并 用铁链固定。打开或关闭氮气钢瓶都是首先要拧动钢瓶开关，然后再旋动减 压阀和调节旋钮。 为了纯化气体，在惰性气体进入反应器之前，通常需要用氧化银柱，分子筛 柱等进行干燥和纯化. 在双排管的一端连接惰性气体，另一端则连接真空泵。 之所以连接真空泵，是为了节约惰性气体。对于很大的反应器，若仅靠以惰 性气体冲洗来置换空气，则不但费时，也颇浪费。一般先将反应器抽成真空， 然后再充以惰性气体。如此重复几次，即可将氧气除净。 期间若以小火烘烤， 效果更佳为了保护真空泵，要在真空管道上 装干燥塔。
◆ 固体的转移 2.过滤 过滤室（带有磨口和支管的砂心漏斗）。它插入接受瓶， 利用双头针管法将待滤液转入过滤室过滤。
敏感化合物的实验操作技术
◆ 气体的转移 1.小钢瓶
2.气体注射器
3.气体的溶液 为储藏和转移少量的气体，将其制成标准溶液比较方便。 如硼烷制成四氢呋喃溶液。 ◆ 蒸馏技术
1.简单蒸馏
敏感化合物的实验操作技术
◆ 固体的转移 1.添加料 一般要求的反应，可在反应器处于氮气正压力的情况下快速加入。 如果加料顺序对反应没有影响，可将固体先加入，再将反应器 除水除氧。如有可能，可将固体物变成溶液，再以液体的转移 技术加料。还可利用特殊的玻璃仪器直接加料。
敏感化合物的实验操作技术
◆ 固体的转移 2.过滤 当必须从敏感溶液中除去悬浮杂质或者从中析离敏感的固体产物时，可以在氮 气环境下，通过一些专门设备，进行过滤。 大孔的双头针和带有橡皮隔膜的玻璃漏斗。应用氮气的 正压力，过滤将不难进行。