ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перекристаллизация твердых веществ из органических растворителей из "Лабораторные работы в органическом практикуме" Растворитель должен обладать достаточно низкой температурой кипения, что, во-перных, обеспечит легкость его удаления при окончательном высушивании кристаллов и, во-вторых, позволит избежать нежелательного случая, когда температура кипения растворителя будет выше температуры плавления, очищаемого вещества. Растворитель, естественно, не должен вступать в химическое взаимодействие с очищаемым веществом. Если этим требованиям отвечает несколько растворителей, то отдают предпочтение тому из иих, который безопаснее в работе и дешевле. [c.18] Имеется ряд общих закономерностей, облегчающих выбор подходящего растворителя для очистки органических соединений перекристаллизацией. Так, растворимость соединений, имеющих ионное строение, а также соединений с сильно поляризованными связями увеличивается с увеличением диэлектрической постоянной используемых растворителей. В табл. 2 наряду с другими константами приводятся диэлектрические постоянные наиболее употребительных растворителей. [c.18] Соединения, молекулы которых ассоциированы за счет образования водородных связей (например, спирты и карбоновые кислоты) или содержат атомы кислорода или азота, которые могут служить акцепторами атомов водорода, обладающих протонной п JЛBижнo тью (например, некоторые простые эфиры и амины), очень легко растворяются в протонных растворителях (например, в этаноле). Если же в соединении нет ионных и полярных связей и оно не способно образовывать водородные связи (например, углеводороды и некоторые их галогенпроизводные), то такое соединение будет лучше растворимо в малополярных растворителях с низкой диэлектрической постоянной. [c.18] Растворитель должен умеренно растворять очищаемое вещество при комнатной температуре. Для очистки нафталина, например, следует в первую очередь обратиться к метанолу илн этанолу, а не к бензолу или гептану, а для очистки гидрохлорида амина (соль) — к этанолу, а не к воде, в которой гидрохлорид растворим слишком хорошо, и не к пентану, в котором он практически нерастворим. [c.18] ЧТО ДЛЯ ОЧИСТКИ некоторых веществ (например, бензойной кислоты), в молекулах которых содержатся способная к ассоциации полярная группировка и достаточно объемистый углеводородный радикал, могут быть использованы как растворители, обладающие весьма высокой полярностью (вода), так и неполярные (гексан). [c.19] необходимо иметь сухой стакан емкостью 100 мл, оплавленную в виде гвоздика стеклянную палочку с заостренным и слегка оплавленным концом, палочку с резиновым наконечником, а такл е баню с нагретой до кипения водой (на столе не должно быть зажженных горелок), баню со льдом и чистый сухой фильтр со стеклянным пористым дном ( 1 или 2), вставленный в каучуковую пробку, подогнанную к колбе Бунзена. [c.20] Выполнение перекристаллизации. В колбу 1, снабженную стеклянной трубкой, помещают 25—30 мл растворителя, а в колбу 2 насыпают подлежащее перекристаллизации вещество (обычно в количестве, не превышающем 10 г). [c.20] Колбу 7, взяв ее деревянным держателем или лапкой от штатива, нагревают на водяной бане до кипения растворителя . Затем горячий растворитель вносят небольшими порциями в обогреваемую на водяной бане и слегка встряхиваемую колбу 2 до полного растворения перекристаллизовываемого вещества в кипящем растворителе. Следует иметь в виду, что иногда в веществе присутствуют какие-либо нерастворимые примеси. В этом случае необходимо своевременно прекратить добавление новых порций растворителя (когда перестанет наблюдаться заметное уменьшение нерастворенного осадка). Обычно неудачи при перекристаллизации бывают связаны с тем, что вводят слишком большое количество растворителя. [c.20] временно отставив колбы 1 к 2, закрепляют колбу 3 ь лапке штатива так, чтобы ее дно на 1 — 1,5 см было опущено в горячую воду бани, наливают в нее 2—3 мл растворителя и прикрывают воронкой со складчатым фильтром. Сразу же после этого на фильтр выливают небольшими порциями из колбы 2 вновь доведенный до кипения раствор очищаемого вещества. Поскольку низ и носик воронки омываются парами кипящего рас-творителя, фильтруемый раствор количественно, без потерь, переносится в колбу 3. Если на фильтре выпадет некоторое количество перекристаллизовываемого вещества, его следует смыть небольшими дополнительными порциями горячего растворителя. Затем отфильтрованный горячий раствор переносят из колбы 3 в стакан, охлаждаемый льдом, и энергично помешивают его стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Некоторые вещества при быстром охлаждении выпадают в виде слишком тонких, трудно фильтрующихся взвесей. В этом случае охлаждение льдом не применяют,. а раствору дают постепенно охладиться до комнатной температуры. Вещество выпадает в виде мелкокристаллического порошка, который отделяют на воронке Бюхнера, тщательно отжимают от маточного раствора стеклянным гвоздиком и, в случае необходимости, промывают на фильтре перемешиванием с небольшим количеством предварительно охлажденного растворителя, который быстро приливают на всю массу кристаллов (отсасывание при этом временно прекраш,ают). Когда основная часть растворителя пройдет через слой кристаллов, склянку Бунзена снова подсоединяют к водоструйному насосу, и вещество на фильтре окончательно отжимают от остатков растворителя стеклянным гвоздиком . [c.21] Обычно маточный раствор не выбрасывают, а из него после упаривания части растворителя и последующего охлаждения выделяют вторую и даже третью порцию кристаллов, Последние,, естественно, будут не столь чисты, как первая , однако, в случае надобности, после соответствующей очистки могут быть использованы в дальнейшей работе. [c.21] Иногда и первая порция кристаллов оказывается недостаточно чистой или окрашенной более интенсивко, чем обычно. В этом случае раствор вещества кипятят некоторое время в колбочке,, снабженной обратным холодильником, с небольшой порцией активированного угля, от которого затем раствор освобождают фильтрованием описанным выше методом с применением воронки со складчатым фильтром. [c.21] При перекристаллизации вещества из воды применение водяной бани излишне. При приготовлении раствора перекристаллн-зуемого вещества и фильтровании полученного раствора колбы помещают на асбестовую сетку, обогреваемую газовой горелкой. [c.21] Критерием чистоты является температура плавления (см. стр. 24) и результаты хроматографирования в тонком слое (см. стр. 31). [c.21] Если для перекристаллизации применяют смесь двух растворителей, то они, естественно, должны смешиваться очищаемое же вещество должно быть растворимо в одном из растворителей и нерастворимо или плохо растворимо — в другом. В этом случае кристаллы сначала растворяют в том кипящем растворителе, в котором они растворимы. Полученный раствор полезно отфильтровать в горячем состоянии для удаления механических примесей. Далее в горячий раствор постепенно добавляют второй растворитель до появления мути, а затем, по каплям, первый до просветления раствора, после чего раствор охлаждают. [c.22] Высушивание. Вещество, полученное в виде мелкокристаллического порошка, просушивается в течение I—2 дней в бумажной кювете, прикрытой сверху листом фильтровальной бумаги, после чего можно определять его температуру плавления. Высушивание можно ускорить, поместив перекристаллизо-ванное вещество в фарфоровой чашке на кольцо, под которым на расстоянии 10—20 см находится другое кольцо с сеткой, обогреваемой горелкой. Теплый воздух обеспечивает более быстрое испарение растворителя. При таком методе высушивания нельзя допускать перегревов, которые могут привести к плавлению и даже обугливанию вещества. [c.22] По окончании высушивания перед снятием крышки необходимо очень осторожно открыть кран, соединяющий эксикатор с атмосферой, так как в противном случае воздушная струя может сдуть вещество нз чашки и смешать его с осушителем. [c.23] Простейший прибор для высушивания вещества в вакууме представляет собой палец , соединенный вакуумным шлангом с предохранительной склянкой и водоструйным насосом (рис. 9). Осушаемое вещество помещают в палец , который закрывают каучуковой или пришлифованной пробкой, после чего включают водоструйный насос. [c.23] Иногда твердые вещества, особенно небольшие количества их, удобнее и быстрее можно высушить в вакууме прн повышенной температуре. [c.23] Рую вносят ВО внутреннюю про- с высушиваемым веществом, бирку /, соединенную с корпусом прибора 2 посредством шлифа. В колбу 3 наливают жидкость, температура кипения которой должна соответствовать той, при которой следует высушивать данное вещество она не должна быть выше его температуры плавления и, особенно, разложения. [c.23] Вернуться к основной статье