进实验室的必备知识-上海怡健医学

常用有机溶剂的纯化（进入实验室必备知识） 常用有机溶剂的纯化-丙酮沸点56.2，折光率1.3588，相对密度0.789 普通丙酮中常含有少量的水、甲醇、乙醛等还原性杂质。提纯方法如下：在250mL丙酮中加入2.5g高锰酸钾回流，若高锰酸钾紫色很快消失，加入少量高锰酸钾继续回流至紫色不褪色. 然后蒸馏除去丙酮，用无水碳酸钾或无水硫酸钙干燥，过滤并蒸馏，收集55～56.5个馏分。用这种方法提纯丙酮时，需要注意的是，丙酮中的还原物质不能过多，否则会消耗过多的高锰酸钾和丙酮，增加加工时间。将 100 mL 丙酮放入分液漏斗中，先加入 4 mL 10% 硝酸银溶液，再加入 3.6 mL 1 mol/L 氢氧化钠溶液，振摇 10 分钟，分离丙酮层，然后加入无水硫酸钾或硫酸钙水进行干燥。最终蒸馏收集 55~56.5 个馏分。此法比本法快，但硝酸银较贵，应仅用于少量纯化。常用有机溶剂的提纯-四氢呋喃沸点67(64.5)，折光率1.4050，相对密度0. 889 四氢呋喃与水混溶，常含有少量水分和过氧化物。为得到无水四氢呋喃，可用氢化铝锂隔湿回流（一般1000mL约需2~4g氢化铝锂）除去水和过氧化物，再蒸馏收集66馏分时不要蒸干，倒出少量残留液体）。

精制液加入钠丝，应在氮气气氛中储存。处理四氢呋喃时，应先进行少量试验，确定其中只有少量水和过氧化物后，方可进行提纯，效果不会太严重。四氢呋喃中的过氧化物可用酸化的碘化钾溶液检查。如果过氧化物较多，应单独处理。常用有机溶剂的提纯——二恶烷沸点101.5，熔点12，折光率1.4424，相对密​​度1.033 二恶烷可与水随意混合，常含有少量大量的二乙醇缩醛和水，以及储存的二恶烷可能含有过氧化物（参见乙醚的识别和去除）。二恶烷的提纯方法是在500mL二恶烷中加入8mL浓盐酸和50mL水的溶液，回流6～10小时。在回流过程中，缓慢引入氮气以去除产生的乙醛。冷却后加入固体氢氧化钾至不再溶解，分出水层，再用固体氢氧化钾干燥24h。然后过滤，在金属钠存在下加热回流8～12h，最后在金属钠存在下蒸馏，压成饥饿丝密封保存。精制 1,4-二恶烷应避免与空气接触。常用有机溶剂的纯化——吡啶沸点115.5，折光率1.5095，相对密度0. 981分析纯吡啶含有少量水，可用于一般实验。得无水吡啶，可将吡啶与氢氧化钾（钠）一起回流，隔湿后蒸出备用。干吡啶吸水性强，贮存时容器口应用石蜡密封。

常用有机溶剂的提纯——石油醚 石油醚是一种轻质石油产品，是低分子量烷烃的混合物。其沸程为30~150，收集温度范围一般在30左右。石油醚有30~60、60~90、90~120等沸程规格。含有少量不饱和烃，沸点与烷烃相似，不能通过蒸馏分离。石油醚的提纯一般用其体积的浓硫酸洗涤石油醚2~3次，然后用10%的硫酸和高锰酸钾制成的饱和溶液洗涤，直到水层中的紫色不再消失. 然后用水洗涤，用无水氯化钙干燥并蒸馏。如果需要绝对干燥的石油醚，可以添加钠丝（与纯化的无水醚相同）。常用有机溶剂的提纯——甲醇沸点64.96，折光率1.3288，相对密度0.791 普通粗甲醇含有0.02%丙酮和0.1% 水。这些杂质在工业甲醇中的含量为0.5%~1%。为了得到纯度大于9%的甲醇，可以用分馏柱对甲醇进行分馏。收集 64 级分并用镁脱水（与无水乙醇的制备相同）。甲醇有毒，应妥善处理以防止吸入其蒸气。常用有机溶剂的提纯-乙酸乙酯沸点77.06，折光率1. 3723，相对密度0.900 乙酸乙酯一般含95%~98%，含少量水、乙醇和乙酸。可用以下方法纯化：在1000mL乙酸乙酯中加入100mL乙酐和10滴浓硫酸，加热回流4h，除去乙醇、水等杂质，然后蒸馏。

馏出液与20～30g无水碳酸钾一起振摇，再蒸馏。产品沸点77，纯度可达99%以上。常用有机溶剂的纯化——乙醚沸点34.51，折光率1.3526，相对密度0.71378。普通乙醚通常含有 2% 的乙醇和 0.5% 的水。长期持有的乙醚通常含有少量的过氧化物。过氧化物的检查与去除：在干净的试管中加入2~3滴浓硫酸，1mL 2%碘化钾溶液（如果碘化钾溶液已被空气氧化，可用稀亚硫酸钠溶液稀释）滴至黄色消失），滴入淀粉溶液，混合均匀后加入乙醚，出现蓝色表示存在过氧化物。去除过氧化物可用新配制的硫酸亚铁稀溶液（配制方法为FeSO4·H2O60g、100mL水和6mL浓硫酸）。将 100 mL 乙醚和 10 mL 新制备的硫酸亚铁溶液放入分液漏斗中，洗涤数次直至没有过氧化物。酒精和水的检查和去除：在乙醚中加入少许高锰酸钾粉末和一粒氢氧化钠。放置后，棕色树脂附着在氢氧化钠表面，证明有酒精存在。用无水硫酸铜检查水的存在。用无水氯化钙除去大部分水，然后用金属钠干燥。方法如下：将100mL乙醚放入干燥的锥形瓶中，加入20~25g无水氯化钙，用软木塞盖紧瓶子，放置一天以上，间歇摇晃，然后蒸馏，收集33~37个馏出物。将金属钠直接压入钠丝中，放入装有乙醚的瓶子中，用软木塞塞住氯化钙干燥管。

或者将一端拉出的玻璃管插入软木塞内的毛细管中，防止水分浸入，产生的气体逸出。使用前放置至无气泡出现；放置后，如果钠丝表面变黄变厚，必须再次蒸熟，然后压入钠丝中。常用有机溶剂的提纯——乙醇沸点78.5，折光率1.3616，相对密度0.789 制备无水乙醇的方法有很多种，视质量要求而定无水乙醇，选择不同的方法。如果需要98%~99%的乙醇，可以采用以下方法：利用苯、水和乙醇的性质形成低共沸物，在乙醇中加入苯，进行分馏，在64.9蒸出苯，水和乙醇的三元共沸混合物，过量的苯在68.3与乙醇形成二元共沸混合物并蒸出，最后蒸出乙醇出去。这种方法在工业上被广泛使用。用生石灰脱水。将20g新鲜块状生石灰加入100mL 95%乙醇中，回流3~5h，然后蒸馏。99%以上的乙醇可采用如下方法：在100mL 99%乙醇中加入7g金属钠，反应完成后加入27.5g邻苯二甲酸二乙酯或25g草酸二乙酯，回流至2~3h，然后蒸馏。虽然金属钠可以与乙醇中的水相互作用生成氢气和氢氧化钠，但生成的氢氧化钠会与乙醇平衡反应。所以，单独使用金属钠不能完全去除乙醇中的水分，必须加入过量的水。邻苯二甲酸二乙酯等高沸点酯类与生成的氢氧化钠相互作用，抑制上述反应，从而达到进一步脱水的目的。

将5g镁和0.5g碘加入60mL 99%乙醇中，待镁溶解形成醇镁后，加入900mL 99%乙醇，回流5h，再蒸馏得99.9% 乙醇。由于乙醇具有很强的吸湿性，因此在操作过程中，动作要迅速，并尽量减少转移的次数，以防止空气中的水分进入。同时，使用的器械必须事先晾干。常用有机溶剂的纯化——DMSO沸点189，熔点18.5，折光率1.4783，相对密度1.100。二甲亚砜可与水混合，可长期放置分子筛进行干燥。然后减压蒸馏以收集 76/1600Pa (12mmHg) 馏分。蒸馏时温度不宜高于90℃，否则会发生歧化反应生成二甲砜和二甲硫醚。也可用氧化钙、氢化钙、氧化钡或无水硫酸钡干燥，然后减压蒸馏。也可通过部分结晶纯化。二甲基亚砜与某些物质混合时可能会爆炸，例如氢化钠、高碘酸或高氯酸镁。常用有机溶剂的纯化——DMF N,N-二甲基甲酰胺沸点149~156，折光率1.430 5，相对密度0.948 7.无色液体，可与大多数有机溶剂和水自由混合，对有机和无机化合物有良好的溶解性。N,N-二甲基甲酰胺含有少量水。常压蒸馏过程中的一些分解产生二甲胺和一氧化碳。在酸或碱的存在下加速分解。因此，加入固体氢氧化钾（钠）并在室温下放置数小时后，会部分分解。

因此，最常用的是硫酸钙、硫酸镁、氧化钡、硅胶或分子筛进行干燥，然后用真空蒸馏收集76/4800Pa（36mmHg）的馏分。若水较多，加入1/10体积的苯无水乙醇的密度，在常压和80℃以下蒸发掉水和苯，然后用无水硫酸镁或氧化钡干燥，最后进行减压蒸馏。纯化后的 N-二甲基甲酰胺应避光保存。N,N-二甲基甲酰胺中游离胺的存在可以通过2,4-二硝基氟苯产生的颜色来检查。常用有机溶剂的提纯——二氯甲烷沸点40，折光率1.424 2，相对密度1.326 二氯甲烷比氯仿更安全，所以它经常被用来代替氯仿，因为它比水重。萃取剂。普通二氯甲烷一般可直接用作萃取剂。纯化时可用5%碳酸钠溶液洗涤，再用水洗涤，再用无水氯化钙干燥，蒸馏收集40-41馏分，贮于棕色瓶中。沸点101.5，熔点12，折射率1.442 4，相对密​​度1.033 二恶烷可与水随意混合，常含有少量二乙醇缩醛和水，二恶烷的长期储存可能含有过氧化物（参见醚的识别和去除）。对于二恶烷的纯化方法，在 500 mL 二恶烷中加入 8 mL 浓盐酸和 50 mL 水的溶液，并回流 6 至 10 小时。在回流过程中，缓慢通入氮气以除去生成的乙醛。冷却后加入固体氢氧化钾至不再溶解，分出水层，再用固体氢氧化钾干燥24 h。

然后过滤，在金属钠存在下加热回流8～12h，最后在金属钠存在下蒸馏，压成饥饿丝密封保存。精制 1,4-二恶烷应避免与空气接触。常用有机溶剂的提纯——二硫化碳沸点46.25，折光率1.631 9，相对密度1.2632。二硫化碳是一种有毒化合物，可毒害血液和神经组织。它具有高度挥发性和易燃性，因此在使用过程中避免接触其蒸气。对于不需要高纯度二硫化碳的实验，在二硫化碳中加入少量无水氯化钙干燥数小时，然后在55-65℃水浴中加热、蒸馏收集。如果需要制备更纯的二硫化碳，加0. 5%高锰酸钾水溶液加到试剂级二硫化碳中，洗涤3次。除去硫化氢，并通过与汞连续摇动除去硫。最后，用 2.5% 硫酸汞溶液洗涤以除去所有硫化氢（洗涤至无气味），然后用氯化钙干燥并蒸馏收集。常用有机溶剂的提纯——氯仿沸点61.7，折光率1.445 9，相对密度1.483 氯仿在阳光下易氧化成氯气、氯化氢和光气（高度有毒），因此氯仿应存放在棕色瓶中。市场上供应的氯仿使用1%的酒精作为稳定剂来消除产生的光气。乙醇在氯仿中的试验可用碘仿反应进行；游离氯化氢的测试可用硝酸银的酒精溶液进行测试。为除去乙醇，可用氯仿与其一半体积的水摇动数次无水乙醇的密度，分离出低级氯仿，用氯化钙干燥24h，然后蒸馏。

另一种提纯方法：用少量浓硫酸将氯仿摇晃两三次。每200mL氯仿用10mL浓硫酸洗涤，分离酸层后的氯仿用水洗涤，干燥，然后蒸馏。除去乙醇后的无水氯仿应保存在棕色瓶中，避光保存，以免光化学产生光气。常用有机溶剂的纯化——苯沸点80.1，折光率1.501 1，相对密度0.87865。普通苯中常含有少量的水和噻吩，噻吩的沸点为84，与苯接近，不能通过蒸馏除去。噻吩试验：取苯1mL，加入溶解有吲哚醌2mg的浓硫酸2mL，摇动片刻，若酸层呈蓝绿色，则说明有噻吩存在。噻吩和水的去除：将苯放入分液漏斗中，加入相当于苯体积七分之一的浓硫酸，摇晃使噻吩磺化，弃掉酸液，加入新的浓硫酸，重复操作数次次。直到酸层变为无色或淡黄色并检查噻吩的存在。将上述不含噻吩的苯依次用10%碳酸钠溶液和水洗涤至中性，再用氯化钙干燥，蒸馏，收集80份，最后用金属钠除去微量水，得到无水苯。