有机化合物的分离与纯化方法,分离纯化是有机化合物分析必不可少的过程
1、有机化合物样品分析，首先要进行分离纯化步骤,才能达到分析结果准确的目的。
2、不同的有机化合物样品有不同的纯化方法。
3、依据样品中有机化合物的性质和杂质的性质差别来选择分离纯化的方法,一、固体有机物分离提纯方法,,二、液体有机物分离提纯方法,液体有机化合物蒸馏法
蒸馏法原理：依液体混合物中各组分沸点不同而分离。
关键：控制温度缓慢上升，收集不同温度范的围馏份。
蒸馏方法分类：
常压蒸馏适用于b.p较低，在b.p时不分解的物质。
减压蒸馏适用于b.p较高，或在b.p发生分解的物质。
水蒸气蒸馏适用于不与水反应，b.p较高的物质。,１、常压蒸馏,１）装置不扭、歪、漏
２）温度计水银球位置
３）加沸石
４）容器中液体体积
５）热源选择
６）馏出速度
v = 2～３ D/S,,,,,７）液体的干燥,液体含水：干燥剂脱水后蒸馏（干燥剂不可进入蒸馏体系）（容量与速度）
干燥剂种类及性能：
CaO 中、碱性化合物可用，脱水力强。
CaCl2 卤烃、烃、酯、醚可用（醇、酸不可用） 脱水力强。
Na2 SO4 多数溶剂可用，脱水能力不强。
K2 CO3 碱性化合物、醇、酯 脱水力较强。
P2 O5 卤烃、烃（醇、酸不可用），脱水力强。
NaOH 饱和烃、肼、胺（酸性物质不可用）
分子筛 多数可用，脱水力强。,２、减压蒸馏,１）减压蒸馏的原理
液体的沸点随液面压强降低而降低。
对沸点和压强进行估算。
过如下途径进行估算。
２）查T-P关系图
A线标减压沸点数据，
B线正常压强沸点
C线压强刻度（mmHg). A B C,,,沸点低,压强小,压强大,３）用 近似公式估算,用 近似公式 lgP=A+B/T
P 蒸汽压;
T 绝对温度;
A 、B为常数（可以通过化合物物理性质手册或者化工手册查阅）,４）减压蒸馏装置,仪器装置
带橡皮套的毛细管、容积=1/2V、不用平底接受器
减压泵
（水泵7-20mmHg）机械泵（油泵） 0.1mmHg （要连接吸收装置）,,减压蒸馏装置图,注意：负压与正压操作一样要带护目镜防爆！,５）减压蒸馏操作步骤,A、查蒸馏系统可否达应有真空度
开始：关安全瓶活塞，紧毛细管螺丝夹，开抽气泵，
压力达要求。
停止：慢慢打开安全瓶活塞 ，压力与外界平衡，
松毛细管螺丝夹，关抽气泵。
B、加液料、关活塞、开抽气、调毛细（气泡与线）、达到 压力后（平衡、稳定）再 加热。
C、热源温高于b.p20-30℃，压力不稳调热源。
馏出速度0.5～1D/S
D、多组分蒸馏：馏出温度上升时转换接收器（使用多头接
受器）。
E、蒸馏完后 先撤热源、再开活塞 ，压力平衡后关气泵与打开毛细管夹。,,可旋转多用接头,３、旋转浓缩蒸馏法,一般用于提取液浓缩
１）浓缩原理
使溶剂在瓶壁形成一层薄膜，扩大蒸馏面积，提高蒸馏速度。
２）应用条件
压力400～600mmHg
转速50～160转/分。,４、水蒸汽蒸馏,１）主要用途
沸点比较高，容易热分解，或者糊状混合物中的成分。
２）蒸馏原理
混合体系中总的蒸汽压等于各组分蒸汽分压之和。 被蒸馏体系接近100℃时，水的蒸汽压接1atm，故被蒸馏的物质蒸汽可以和水蒸气合计等于1atm，从而在接近100℃从混合物被蒸馏出来。
３）必须满足的条件：
不与水反应
在100℃时不低与5mmHg的蒸汽压,３）操作步骤：,a、装好仪器
b、调热浴温度高于b.p10℃以上
c、冷却水接蛇形冷凝管（低于b.p20℃）
d、接真空泵（不低于300mmHg）
e、加热、开自动加液旋塞，
f、开动电机使旋转，收集馏出液。
g、关电机、除热源、关加液旋塞、压力平衡停抽气,４）水蒸气蒸馏操作,水蒸气蒸馏操作与常压蒸馏操作类似，其装置比常压蒸馏装置多一个水蒸气发生器。,,水蒸气发生器,T形管,安全管,三、柱层析分离（固／液）有机物,1、柱层析技术用途
架设一个带活塞的玻璃柱，填入吸附剂，可以用于分离混合物是分离混合物的重要方法。
2、柱色谱的几种技术指标
直径与长度比：1：10~1：40
短而粗的柱子，分离快，分离效果差
长而细的柱子，分离慢，分离效果好
色谱柱的分离效果还与吸附剂和洗脱剂的选择、柱子的装填质量有关。,3、柱层析原理与分类,１）原理：混合物被束缚在色谱柱的固定相上，流动相自上而下流经固定相，带动被分离组分向下移动。与固定相作用力大的组分在流动过程中留在了后面，与固定相作用力小的组分在流动过程中跑在了前面（略），
２）柱层析分类：吸附、分配、凝胶
A、吸附色谱柱：吸附剂固体表面吸附各成分。
B、分配色谱柱：惰性载体表面涂高沸点液体，被分离物在淋洗剂与高沸点液体之间溶解分配。
C、凝胶色谱柱：多凝胶填粒、淋洗，凝胶网眼大小筛分不同尺寸的分子,4、吸附柱的装填要求,吸附剂要装填均实，淋洗剂等速水平下降，分离效果好。
１）干装：先装洗脱剂于柱内，吸附剂通过漏斗直接装入盛有洗脱剂的色谱柱（边装边敲），最后应使吸附剂上有一薄层溶剂。
为保持柱上有平整表面，最上层可加石英砂。
２）湿装：先装洗脱剂于柱内，用淋洗剂 调成糊状的吸附剂慢慢加入，慢慢沉降 。最后应使吸附剂上有一薄层溶剂。亦应边加边敲。,5、吸附剂的分类,吸附剂种类：氧化铝、硅胶、弗罗里硅土、纤维素、氧化镁、碳酸钙、活性碳等。
吸附剂的要求：对被吸附物有一定的作用，与被吸附物，淋洗剂无化学反应。
吸附能力：与颗粒粗细有关，粗则流速快，分离效果差；粗则流速慢，分离效果好。
氧化铝分类：酸性、中性、碱性三种
酸性：１％HCl浸泡，蒸馏水洗pH4～４.５，用于分离酸性物质
中性：pH为７.５左右，用于分离中性物质
碱性：pH９～１０，用于分离碱性物质或烃类。,6、吸附剂的活性,⑴含水量越低活性越高。
氧化铝依含水量分为五级，含水量分别为０；３％；６％；１０％；１５％
硅胶五级对应含水量为０；５％；１５％；２５％；３８％
⑵一般制备方法：３５０——４００℃烘至无水（３小时）加入相应水量得相应级别。
⑶极性越强吸附力越大。,7、常见吸附剂的处理,中性氧化铝：５５０℃活化４h，使用前130℃活化 5h，可保一周，过期重新活化；８００℃时中性变碱性。吸附色素最佳。
硅胶：水玻璃加盐酸，沉淀脱水得无定形多孔物质。表面Si-OH称硅醇，与不饱和化合物或极性基形成氢键而吸附；Si-O-Si氧桥可水解，称溶解度，pH = ９以上显著，故不可用强碱性淋洗液；
硅胶层析性能与多孔骨架及坑穴体系密切相关，加热有变。活化温度不超过２００℃。130℃活化２h备用。用于有机氯有机化合物分离。,8、混合吸附剂柱,用混合吸附剂装柱柱可以用于纯化多种杂质的样品。不同的有机化合物样品的提纯用不同的混合柱。常见混合柱如下。
活性碳—氧化镁，用于有机磷有机化合物分离。
活性碳－纤维素，由于有机磷，有机氯有机化合物分离。
弗罗里硅土—中性氧化铝—酸性硅藻土，用于植物食品中有机氦有机化合物净化；
活性碳—中性氧化铝，CHCl3淋洗由于提纯有机磷有机化合物。,9、淋洗剂选择,１）极性递增顺序：
R-X < C=C
展开阅读全文
相关搜索