重结晶及单晶培养 - 副本

注意事项

6)晶体若遇热不分解时，可采用在烘箱中加热 烘干的方法干燥。若晶体遇热易分解，则应注 意烘箱的温度不能过高，或放在真空干燥器中 在室温下干燥。若用沸点较高的溶剂重结晶时， 应用沸点较低且对晶体溶解度很小的溶剂洗涤， 以利于干燥。易潮解的晶体应将烘箱预先加热 到一定的温度，然后将晶体放入；但是极易潮 解的晶体，往往不能用烘箱烘，必须迅速放入 真空干燥器中干燥。用易燃的有机溶剂重结晶 的晶体在送入烘箱前，应预先在空气中干燥， 否则可能引起溶剂的燃烧或爆炸。
单晶培养
挥发法
原理：依靠溶液的不断挥发，是溶液由不饱和达到饱和过饱和状 态 条件：固体能溶于较易挥发的有机溶剂 注意：不同溶剂可能培养出的单晶结构不同 方法：将固体溶解于所选有机溶剂，有时可采用加热的方法使固 体完全溶解，冷却至室温或者再加溶剂使之不饱和，过滤、封 口，静置培养 经验：1）掌握好溶解度,一般100ml可溶解0.2g-2g，50ml可溶解 0.5g-0.8g 2）纯度大的易长出晶体 3）可选用混合溶剂，但必须遵循高沸点的难溶低沸点的易 溶的原则，混合溶剂必须选用完全互溶的两种或多种溶剂
单晶培养
扩散法
原理：利用两种完全互溶的沸点相差较大的有机溶剂。固 体易溶于高沸点的溶剂，难溶或不溶低沸点的溶剂。在 密封容器中，使低沸点溶剂挥发到高沸点溶剂中，降低 固体的溶解度，从而析出固体，生长成单晶。 条件：固体在难挥发的溶剂中溶解度较大或者很大，在易 挥发的溶剂中难溶或者不溶 一般选难挥发溶剂有DMF、DMSO、甘油甚至离子液体。 方法：将固体加热溶解于高沸点溶剂，接近饱和放置于密 封容器中，密封容器中放入易挥发溶剂，密封好，静置 培养 经验：固体在难挥发的溶剂中溶解度越大越好。固体在高 沸点溶剂中必须达到饱和或接近饱和
注意事项

7)母液中常含有一定数量的所需要的物质， 要注意回收。如将溶剂除去一部分后再让 其冷却使结晶析出，通常其纯度不如第一 次析出来的晶体。若经纯度检查不合要求， 可用新鲜溶剂再结晶，直至符合纯度要求 为止 .
单晶培养

首先用肉眼观察，如果颗粒有规则的外形， 并且有光泽，就有可能是晶体，然后在用 显微镜观察，有规则外形，透光，差不多 就是晶体了。最简单的方法是对着阳光， 如果是亮晶晶的就可能是晶体了，然后在 显微镜下观察有没有规则外形。化合物的 结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和 熔距，可以作为鉴定的初步依据。溶剂的 选择不同，结晶形状和熔点也会不同。
单晶培养
温差法
原理：利用固体在某一有机溶剂中的溶解度， 随温度的变化有很大的变化，使其在高温 下达到饱和或接近饱和，然后缓慢冷却， 析出晶核，生长出单晶。 条件：溶解度随温度变化比较大 经验：高温中溶解度越大越好，完全溶解
单晶培养
接触法
原理：如果配合物极易由两种或两种以上的物种合成，选 择性高且所形成的配合物很难找到溶剂溶解，则可使原 料缓慢接触，在接触处形成晶核，再长大形成单晶。 一般无机合成快反应选择此法。 方法： 1、用U形管，可采用琼脂降低离子扩散速度 2、用直管，可做成两头粗中间细 3、用缓慢滴加法或稀释溶液法（对反应不很快的体系可 以使用） 4、缓慢升温度（对温度有要求的体系适用） 经验： 原料的浓度尽可能降低，可以人为地设定浓度或比例。

筛选溶剂：在试管中加入少量（麦粒大小）待 结晶物，加入0.5 mL根据上述规律所选择溶剂， 加热沸腾几分钟，看溶质是否溶解。若溶解， 用自来水冲试管外测，看是否有晶体析出。初 学者常把不溶杂质当成待结晶物！如果长时间 加热仍有不溶物，可以静置试管片刻并用冷水 冷却试管（勿摇动）。如果有物质在上层清液 中析出，表示还可以增加一些溶解；若稍微浑 浊，表示溶剂溶解度太小；若没有任何变化， 说明不溶的固体是一种东西，已溶物质又非常 易溶，不易析出。
单一溶剂
单一溶剂
代表性： 烃类：石油醚，甲苯，正庚烷，正己烷（闪点较低） 醚类：MTBE（甲基叔丁基醚）、THF（四氢呋喃） （一般不用做重结晶溶剂，存在安全隐患） 卤代：二氯甲烷 酯类：乙酸乙酯 质子：甲醇，乙醇，异丙醇 酮类：丙酮 偶极：乙腈，DMF（n，n-二甲基甲酰胺）
单晶Fra Baidu bibliotek养
四条注意事项： 1、结晶容器的选择（敞口烧杯，既不能用从未使用过的 新烧杯，也不能用很旧的烧杯。可能原因为，烧杯太新， 不利于晶核的形成，而太旧则形成晶核的部位太多，不 利于单晶的生长。） 2、溶剂的选择（合适的溶剂将物质溶解，溶解性不能太 好也不能太差且具有一定的挥发性，不能挥发太快也不 能太慢） 3、结晶速度（尽量慢的让溶剂挥发，一旦析出结晶，过 滤，可能得到单晶也可能是混晶，千万别用母液洗晶体） 4、环境的选择（放在一个平稳的地方，千万不能有一丝 一毫的震动，否则即使得到单晶也全完了）。
注意事项


2)为了定量地评价结晶与重结晶的操作，以及为了 便于重复，固体和溶剂都应予以称量和计量。 3)如有必要可在欲纯化的化学试剂溶解后加入粉末 状活性炭或骨炭进行脱色（用量约相当于欲纯化化 学试剂重量的1/50-1/20），或加入滤纸浆、硅藻 土等使溶液澄清。加入脱色剂之前应先将溶剂稍微 冷却，因为加入的脱色剂可能会自动引发原先抑制 的沸腾，从而发生激烈的、爆炸性的暴沸。活性炭 内含有大量空气，故能产生泡沫。加入活性炭后可 煮沸5-10分钟，然后趁热滤去活性炭。在非极性溶 剂，如苯、石油醚中活性炭脱色效果不好，可试用 其他.办法，如用氧化铝吸附脱色等。
重结晶操作
1． 将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将近 沸腾的适宜溶剂中； 2． 将热溶液趁热过滤，以除去不溶的杂质； 3． 将滤液冷却，使结晶析出； 4．滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。
注意事项

1)在溶解欲纯化的化学试剂时要严格遵守实验 室安全操作规程，加热易燃、易爆溶剂时，应 在没有明火的环境中操作，并应尽量避免直接 加热。因为在通常情况下，溶解度曲线在接近 溶剂沸点时陡峭地升高，故在接近和重结晶时 应将溶剂加热到沸点。为使接近和重结晶的收 率高，溶剂的用量尽可能少，故开始加入的溶 剂量不足以将欲纯化的化学试剂全部溶解，在 加热的过程中可以小心地通过冷凝管补加溶剂， 直到沸腾时固体物质全部溶解为止。
注意事项


4)结晶的速度有时很慢，冷溶液的结晶有时 数小时才能完全。在某些情况下数星期或 数月后还会有晶体继续析出，所以不应过 早将母液弃去。 5)制备结晶的溶液，需要成为过饱和的溶液。 一般是应用适量的溶剂在加温的情况下， 将化合物溶解再放置冷处。如果在室温中 可以析出结晶，就不一定放置于冰箱中， 以免伴随结晶析出更多的杂质
二、溶剂的选择

选择溶剂的条件： （1）不与被提纯物质起化学反应 （2）在较高温度时能溶解多量的被提纯物质；而 在室温或更低温度时，只能溶解很少量的该种物质 （3）对杂质的溶解非常大或者非常小（前一种情 况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出； 后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去） （4）容易挥发（溶剂的沸点较低），易与结晶分 离除去 （5）能给出较好的晶体 （6）无毒或毒性很小，便于操作 （7）价廉易得 （8）适当时候可以选用混合溶剂
混合溶剂

与水：醇类，丙酮，乙腈 混配： 一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中， 再在室温下滴加适量的难溶的溶剂，直至 溶液微呈浑浊，并将此溶液微微加温，使 溶液完全澄清后放置。
混合溶剂
参数的选择

单一溶剂：溶剂量 混合溶剂：溶剂量，溶剂配比，加入顺序 搅拌速度，析晶温度
筛选溶剂方法
重结晶及单晶培养
基本原理
培养方法
重结晶 溶剂选择
单晶培养
参数选择 操作及注意事 项 注意事项
一、基本原理

固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度 的升高而增大。把固体有机物溶解在热的 溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低， 有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对 被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提 纯物质从过饱和溶液中析出，让杂质全部 或大部分留在溶液中，从而达到提纯目的。