幾種特殊的有機(jī)萃取溶劑.doc

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1、幾種特殊的有機(jī)萃取溶劑正丁醇:大多數(shù)的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等。大多數(shù)的高分子量醇是非水溶性的,而是親脂性的能夠溶于有機(jī)溶劑。但是中間的醇類溶劑例如正丁醇是一個(gè)很好的有機(jī)萃取溶劑。正丁醇本身不溶于水,同時(shí)又具有小分子醇和大分子醇的共同特點(diǎn)。它能夠溶解一些能夠用小分子醇溶解的極性化合物,而同時(shí)又不溶于水。利用這個(gè)性質(zhì)可以采用正丁醇從水溶液中萃取極性的反應(yīng)產(chǎn)物。丁酮:性質(zhì)介于小分子酮和大分子酮之間。不像丙酮能夠溶于水,丁酮不溶于水,可用來(lái)從水中萃取產(chǎn)物。乙酸丁酯:性質(zhì)介于小分子和大分子酯之間,在水中的溶解度極小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可從水中萃取有機(jī)

2、化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工業(yè)中常用來(lái)萃取頭孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。異丙醚與特丁基叔丁基醚:性質(zhì)介于小分子和大分子醚之間,兩者的極性相對(duì)較小,類似于正己烷和石油醚,二者在水中的溶解度較小??捎糜跇O性非常小的分子的結(jié)晶溶劑和萃取溶劑。也可用于極性較大的化合物的結(jié)晶和萃取溶劑。(3)做完反應(yīng)后,應(yīng)該首先采用萃取的方法,首先除去一部分雜質(zhì),這是利用雜質(zhì)與產(chǎn)物在不同溶劑中的溶解度不同的性質(zhì)。(4)稀酸的水溶液洗去一部分堿性雜質(zhì)。例如,反應(yīng)物為堿性,而產(chǎn)物為中性,可用稀酸洗去堿性反應(yīng)物。例如胺基化合物的?;磻?yīng)。(5)稀堿的水溶液洗去一部分酸性雜質(zhì)。反應(yīng)物為酸性,而產(chǎn)

3、物為中性,可用稀堿洗去酸性反應(yīng)物。例如羧基化合物的酯化反應(yīng)。(6)用水洗去一部分水溶性雜質(zhì)。例如,低級(jí)醇的酯化反應(yīng),可用水洗去水溶性的反應(yīng)物醇。(7)如果產(chǎn)物要從水中結(jié)晶出來(lái),且在水溶液中的溶解度又較大,可嘗試加入氯化鈉、氯化銨等無(wú)機(jī)鹽,降低產(chǎn)物在水溶液中的溶解度-鹽析的方法。(8)有時(shí)可用兩種不互溶的有機(jī)溶劑作為萃取劑,例如反應(yīng)在氯仿中進(jìn)行,可用石油醚或正己烷作為萃取劑來(lái)除去一部分極性小的雜質(zhì),反過(guò)來(lái)可用氯仿萃取來(lái)除去極性大的雜質(zhì)。(9)兩種互溶的溶劑有時(shí)加入另外一種物質(zhì)可變的互不相容,例如,在水作溶劑的情況下,反應(yīng)完畢后,可往體系中加入無(wú)機(jī)鹽氯化鈉,氯化鉀使水飽和,此時(shí)加入丙酮,乙

4、醇,乙腈等溶劑可將產(chǎn)物從水中提取出來(lái)。(10)結(jié)晶與重結(jié)晶的方法基本原理是利用相似相容原理。即極性強(qiáng)的化合物用極性溶劑重結(jié)晶,極性弱的化合物用非極性溶劑重結(jié)晶。對(duì)于較難結(jié)晶的化合物,例如油狀物、膠狀物等有時(shí)采用混合溶劑的方法,但是混合溶劑的搭配很有學(xué)問(wèn),有時(shí)只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)。一般采用極性溶劑與非極性溶劑搭配,搭配的原則一般根據(jù)產(chǎn)物與雜質(zhì)的極性大小來(lái)選擇極性溶劑與非極性溶劑的比例。若產(chǎn)物極性較大,雜質(zhì)極性較小則溶劑中極性溶劑的比例大于非極性溶劑的比例;若產(chǎn)物極性較小,雜質(zhì)極性較大,則溶劑中非極性溶劑的比例大于極性溶劑的比例。較常用的搭配有:醇-石油醚,丙酮-石油醚,醇-正己烷,丙酮-正己烷等

5、。但是如果產(chǎn)物很不純或者雜質(zhì)與產(chǎn)物的性質(zhì)及其相近,得到純化合物的代價(jià)就是多次的重結(jié)晶,有時(shí)經(jīng)多次也提不純。這時(shí)一般較難除去的雜質(zhì)肯定與產(chǎn)物的性質(zhì)與極性及其相近。除去雜質(zhì)只能從反應(yīng)上去考慮了。(11)水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾與精餾的方法這是提純低熔點(diǎn)化合物的常用方法。一般情況下,減壓蒸餾的回收率相應(yīng)較低,這是因?yàn)殡S著產(chǎn)品的不斷蒸出,產(chǎn)品的濃度逐漸降低,要保證產(chǎn)品的飽和蒸汽壓等于外壓,必須不斷提高溫度,以增加產(chǎn)品的飽和蒸汽壓,顯然,溫度不可能無(wú)限提高,即產(chǎn)品的飽和蒸汽壓不可能為零,也即產(chǎn)品不可能蒸凈,必有一定量的產(chǎn)品留在蒸餾設(shè)備內(nèi)被設(shè)備內(nèi)的難揮發(fā)組分溶解,大量的斧殘既是證明。水蒸氣蒸餾對(duì)可揮發(fā)

6、的低熔點(diǎn)有機(jī)化合物來(lái)說(shuō),有接近定量的回收率。這是因?yàn)樵谒魵庹麴s時(shí),斧內(nèi)所有組分加上水的飽和蒸汽壓之和等于外壓,由于大量水的存在,其在100℃時(shí)飽和蒸汽壓已經(jīng)達(dá)到外壓,故在100℃以下時(shí),產(chǎn)品可隨水蒸氣全部蒸出,回收率接近完全。對(duì)于有焦油的物系來(lái)說(shuō),水蒸氣蒸餾尤其適用。因?yàn)榻褂蛯?duì)產(chǎn)品回收有兩個(gè)負(fù)面影響:一是受平衡關(guān)系影響,焦油能夠溶解一部分產(chǎn)品使其不能蒸出來(lái);二是由于焦油的高沸點(diǎn)使蒸餾時(shí)斧溫過(guò)高從而使產(chǎn)品繼續(xù)分解。,水蒸氣蒸餾能夠接近定量的從焦油中回收產(chǎn)品,又在蒸餾過(guò)程中避免了產(chǎn)品過(guò)熱聚合,收率較減壓蒸餾提高3-4%左右。雖然水蒸氣蒸餾能提高易揮發(fā)組分的回收率,但是,水蒸氣蒸餾難于解決

7、產(chǎn)物提純問(wèn)題,因?yàn)閾]發(fā)性的雜質(zhì)隨同產(chǎn)品一同被蒸出來(lái),此時(shí)配以精餾的方法,則不但保障了產(chǎn)品的回收率,也保證了產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)該注意,水蒸氣蒸餾只是共沸蒸餾的一個(gè)特例,當(dāng)采用其它溶劑時(shí)也可。共沸蒸餾不僅適用于產(chǎn)品分離過(guò)程,也適用于反應(yīng)物系的脫水、溶劑的脫水、產(chǎn)品的脫水等。它比分子篩、無(wú)機(jī)鹽脫水工藝具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、不消耗其它原材料等優(yōu)點(diǎn)。例如:在生產(chǎn)氨噻肟酸時(shí),由于分子中存在幾個(gè)極性的基團(tuán)氨基、羧基等,它們能夠和水、醇等分子形成氫鍵,使氨噻肟酸中

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