《清華大學(xué) 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)四、重結(jié)晶、熔點(diǎn)的測(cè)定、薄板的制備》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《清華大學(xué) 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)四、重結(jié)晶、熔點(diǎn)的測(cè)定、薄板的制備（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)四：重結(jié)晶、熔點(diǎn)的測(cè)定、薄板的制備一、實(shí) 驗(yàn) 目 的1. 學(xué)習(xí)固體化合物的提純方法。2. 學(xué)習(xí)固體化合物熔點(diǎn)的測(cè)定方法。3. 學(xué)習(xí)薄層色譜中薄板的制備。二、實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容1. 利用重結(jié)晶的方法提純呋喃甲酸粗產(chǎn)品。2. 測(cè)呋喃甲酸粗產(chǎn)品和精品以及未知物的熔點(diǎn)。3. 薄板的制備三、重結(jié)晶原理 提純固體樣品的方法一般有兩種：重結(jié)晶及升華。 重結(jié)晶適用于產(chǎn)品與雜質(zhì)性質(zhì)差別比較大，產(chǎn)品中雜質(zhì)含量小于5的體系。 基本原理：固體有機(jī)化合物在任何一種溶劑中的溶解度隨溫度的變化而變化。一般而言，當(dāng)溫度升高時(shí)，溶解度增加，溫度降低時(shí)，溶解度減小。利用該性質(zhì)，使化合物在較高溫度下溶解，在低溫下結(jié)晶析出。由于產(chǎn)品

2、與雜質(zhì)在溶劑中的溶解度不同，可以通過(guò)過(guò)濾獎(jiǎng)雜質(zhì)去除，從而達(dá)到分離提純的目的。因此，溶劑的選擇是非常關(guān)鍵的。四、重結(jié)晶的步驟及目的 溶劑的選擇：本實(shí)驗(yàn)選用價(jià)廉且無(wú)負(fù)作用的自來(lái)水 制作熱飽和溶液：1g粗品78 ml水，加熱溶解后，補(bǔ)加12ml水。目的是使產(chǎn)物與雜質(zhì)充分分散在溶劑中。 脫色：熱飽和溶液稍冷后加入一勺活性碳，煮沸回流15分鐘。目的是脫去色素和樹脂狀雜質(zhì)。 熱過(guò)濾：在煮沸過(guò)程中，折濾紙，重力過(guò)濾的容器預(yù)熱，熱過(guò)濾要求熱儀器，熱溶液，動(dòng)作快。目的是去掉不溶物。 結(jié)晶：要觀察結(jié)晶過(guò)程。如無(wú)晶體生成，補(bǔ)救辦法：借晶種；蒸溶劑，快速冷卻，用玻璃棒摩擦燒杯壁形成晶核。目的是進(jìn)一步與溶解在溶劑中的雜

3、質(zhì)分離。 過(guò)濾：用抽濾的方法將母液與晶體分開，瓶中的殘留晶體應(yīng)用母液轉(zhuǎn)移，因?yàn)槟敢菏秋柡腿芤翰辉倮^續(xù)溶解晶體。母液中殘留著雜質(zhì)轉(zhuǎn)移時(shí)盡量用少量母液轉(zhuǎn)移。晶體用少量冷溶劑洗12次，以去處晶體表面的雜質(zhì)。操作時(shí)應(yīng)先停止抽氣，加溶劑時(shí)使晶體潤(rùn)濕，并靜置片刻，以使結(jié)晶均勻地被潤(rùn)濕，然后再抽氣。但溶劑用量不應(yīng)該太多，以免過(guò)多地晶體損失。 干燥：室溫下自然干燥或用紅外燈烘干。五、溶劑的選擇1單一溶劑的選擇：根據(jù)相似相溶原理，通常極性化合物易溶于極性溶劑中，非極性化合物易溶于非極性溶劑中，借助文獻(xiàn)可以查出常用化合物在溶劑中的溶解度。選擇時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1）溶劑不應(yīng)與產(chǎn)物（被提取物）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；2）產(chǎn)物在

4、溶劑中的溶解度變化越大越好，即在溫度較高時(shí)，溶解度越大越好，在溫度低時(shí)，溶解度越小越好，這樣才能夠保證比較高的回收率；3）雜質(zhì)在溶劑中要么溶解度很大，冷卻時(shí)不會(huì)隨晶體析出，仍然留在母液（溶劑）中，過(guò)濾時(shí)隨母液一起去除，要么溶解度很小，在加熱時(shí)不被溶解，在熱過(guò)濾時(shí)將其去除；4）所用溶劑沸點(diǎn)不宜太高，應(yīng)易揮發(fā)，易與晶體分離，一般溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)低于產(chǎn)物的熔點(diǎn)；所選溶劑還應(yīng)具有毒性小，操作比較安全，價(jià)格低廉等。如果在文獻(xiàn)中找不到合適的溶劑，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇溶劑。方法如下：取0.1g產(chǎn)物放入一支試管中，滴入1ml溶劑，振蕩下觀察產(chǎn)物是否溶解。若不加熱很快溶解，說(shuō)明產(chǎn)物在此溶劑中的溶解度太大，不適合做此產(chǎn)物重

5、結(jié)晶的溶劑；若加熱至沸騰還不溶解，可補(bǔ)加溶劑，當(dāng)溶劑用量超過(guò)4ml產(chǎn)物仍不溶解時(shí)，說(shuō)明此溶劑也不適宜。若所選擇的溶劑能在14ml溶劑沸騰的情況下使產(chǎn)物全部溶解，并在冷卻后能析出較多晶體，說(shuō)明此溶劑適合作為此產(chǎn)物重結(jié)晶的溶劑。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)同時(shí)選用幾種溶劑進(jìn)行比較。下表列出了一些常用重結(jié)晶的溶劑。2混合溶劑的選擇混合溶劑一般由兩種能以任何比例混溶的溶劑組成。其中一種溶劑對(duì)產(chǎn)物的溶解度較大，稱為良溶劑；另一種溶劑則對(duì)產(chǎn)物溶解度很小，稱為不良溶劑。操作時(shí)先將產(chǎn)物溶于沸騰和接近沸騰的良溶劑中，濾掉不溶雜質(zhì)或經(jīng)脫色后的活性炭，趁熱在濾液中滴加不良溶劑，至濾液變渾濁為止，再加熱和滴加良溶劑，使濾液變?yōu)榍辶?，放?/p>

6、冷卻，使結(jié)晶全部析出。如果冷卻后析出油狀物，需要調(diào)整兩溶劑的比例，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或另?yè)Q一對(duì)溶劑。有時(shí)可以將兩種溶劑按預(yù)先比例混合好，再進(jìn)行重結(jié)晶。下表列出了一些常用的混合溶劑。六、熔點(diǎn)的測(cè)定 基本原理 測(cè)定方法：兩種 提勒管法（經(jīng)典方法） 顯微熔點(diǎn)儀測(cè)定熔點(diǎn)（微量熔點(diǎn)測(cè)定方法）1熔點(diǎn)測(cè)定基本原理 熔點(diǎn)定義：一個(gè)大氣壓下固體化合物固相與液相平衡時(shí)的溫度 這時(shí)固相和液相的蒸汽壓相等。每種純固體有機(jī)化合物一般都有一個(gè)固定的熔點(diǎn)，即在一定壓力下，從初熔到全熔（該范圍稱為熔程），溫度不超過(guò)0.5 1C。 熔點(diǎn)是鑒定固體有機(jī)化合物的重要物理常數(shù)，也是化合物純度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)化合物中混有雜質(zhì)時(shí)，熔程較長(zhǎng)，熔點(diǎn)

7、降低。 純物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是一致的。2測(cè)定熔點(diǎn)的方法：1）經(jīng)典方法（提勒管法） 將試樣裝入熔點(diǎn)管中（見教材25頁(yè)）。將干燥的粉末試樣在表面皿上堆成小堆，將熔點(diǎn)管的開口端插入試樣中，裝取少量粉末。然后把熔點(diǎn)管豎立起來(lái)，在桌面上頓幾下，使樣品掉入管底。這樣反復(fù)取樣多次，最后使熔點(diǎn)管從一根長(zhǎng)約4050 cm高底玻璃管中掉到表面皿上，多重復(fù)幾次，使樣品粉末緊密堆積在毛細(xì)管底部。為使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，樣品一定要研地很細(xì)，填充要均勻且緊密。 載熱體一般稱為浴液，根據(jù)所測(cè)物質(zhì)地熔點(diǎn)選擇。一般用液體石蠟，硫酸，硅油等。 毛細(xì)管中的樣品應(yīng)位于溫度計(jì)水銀球的中部，可用乳膠圈捆好貼實(shí)（膠圈不要浸入溶液中），用有缺口的

8、木塞作支撐套入溫度計(jì)放到提勒管中，并使水銀球處在提勒管的兩叉口之間。 在下圖中所示位置加熱，載熱體被加熱后在管內(nèi)呈對(duì)流循環(huán)，使溫度變化比較均勻。 在測(cè)定已知熔點(diǎn)的樣品時(shí)，可先以較快速度加熱，在距離熔點(diǎn)1520C時(shí)，應(yīng)以每分鐘12 C的速度加熱，直到測(cè)出熔程。在測(cè)定未知熔點(diǎn)的樣品時(shí)，應(yīng)先粗測(cè)熔點(diǎn)范圍，再如上述方法細(xì)測(cè)。測(cè)定時(shí)，應(yīng)觀察和記錄樣品開始塌落并有液相產(chǎn)生時(shí)（初熔）和固體完全消失時(shí)（全溶）的溫度讀數(shù)，所的數(shù)據(jù)即為該物質(zhì)的熔程。還要觀察和記錄再加熱過(guò)程中是否有萎縮、變色、發(fā)泡、升華及炭化現(xiàn)象， 熔點(diǎn)測(cè)定至少要有兩次重復(fù)數(shù)據(jù)，每一次都要用新毛細(xì)管重新裝入樣品。2）顯微熔點(diǎn)儀測(cè)定熔點(diǎn)（微量熔點(diǎn)測(cè)

9、定法）該類儀器型號(hào)較多，共同特點(diǎn)是使用樣品量少（23顆小結(jié)晶），可觀察晶體再加熱過(guò)程中的變化情況，能測(cè)量室溫到300C樣品的熔點(diǎn)，其具體操作如下： 取兩片干凈且干燥的蓋玻片將樣品夾在中間，用手將樣品攆碎，放在載玻片上將樣品送入加熱平臺(tái)上，用手柄調(diào)節(jié)顯微鏡高度，直至可以清楚的看到晶體。打開控制器上加熱開關(guān)，調(diào)節(jié)旋鈕I和II使調(diào)節(jié)器上電壓達(dá)到100，先讓儀器快速升溫，待溫度升至距樣品熔點(diǎn)值約差20左右時(shí)放慢速加熱速度，控制溫度上升速度為每分鐘2 C左右。當(dāng)樣品結(jié)晶棱角開始變圓時(shí)，表示熔化已開始，結(jié)晶形狀完全消失表示熔化已經(jīng)完成，記錄熔程。 測(cè)畢停止加熱，稍冷，用鑷子取出載玻片，將裝有樣品的蓋薄片放

10、在小燒杯中，將散熱片放在加熱臺(tái)上，使其快速冷卻，以便再次測(cè)試用。 使用儀器前必須仔細(xì)閱讀使用指南，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。七、固體有機(jī)化合物的干燥 主要是除去固體中的少量低沸點(diǎn)溶劑。有機(jī)固體化合物的揮發(fā)性較溶劑小，因此采取蒸發(fā)和吸附的方法來(lái)達(dá)到干燥的目的。實(shí)驗(yàn)常用干燥方法如下：1）自燃晾干方，2）用紅外燈烘干。注 意 事 項(xiàng) 結(jié)晶操作過(guò)程中每1g粗品7 ml水，再過(guò)量20， 脫色熱過(guò)濾冷卻結(jié)晶抽濾結(jié)晶干燥 飽和溶液稍冷后加入脫色劑 熱過(guò)濾的儀器要熱，動(dòng)作要快 呋喃甲酸100C升華，烘干時(shí)紅外燈不宜太近 粗產(chǎn)品及精產(chǎn)品分別測(cè)mp并進(jìn)行比較八、薄 板 的 制 備 兩種方法：干法制板和濕法制板 干法制

11、板是用氧化鋁為吸附劑，詳見教材74頁(yè)。 實(shí)驗(yàn)室中最常用的是濕法制板。取2克硅膠，加入57克羧甲基纖維素鈉水溶液，調(diào)成糊狀。將糊狀硅膠均勻倒在3塊載玻片上，先用玻璃棒鋪平，然后用手輕輕振動(dòng)至平。 制備中應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 鋪板時(shí)盡量將吸附劑鋪均勻，不能有氣泡和顆粒等； 鋪板時(shí)，吸附劑的厚度不能太厚也不能太薄，太厚展開時(shí)會(huì)出現(xiàn)脫尾，太薄樣品分不開，一般厚度為0.5 1 mm。 鋪好后，將板放在比較平的地方晾干，然后轉(zhuǎn)移到試管架上慢慢自然干燥，千萬(wàn)不要快速干燥，否則薄板會(huì)出現(xiàn)裂痕。同學(xué)制的薄板放在自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上涼到基本干后再收到試管架上放在相應(yīng)臺(tái)號(hào)位置，由老師統(tǒng)一保存，下次實(shí)驗(yàn)發(fā)給學(xué)生。 薄板的活化由指導(dǎo)老師進(jìn)行。滴管 1個(gè) 圓底燒瓶1425ml 1個(gè) 球星冷凝管 1支 合計(jì) 12件九、所用儀器各一個(gè)1支1個(gè)1個(gè)1個(gè)1個(gè)1把1個(gè) 燒杯50 ml，100 ml 玻璃棒 表面皿 量筒10 ml 布氏漏斗 抽濾瓶 藥匙 19玻璃塞