常用溶剂提纯方法

常用溶剂的纯化方法
1无水乙醚( absolute ether )
bp 34.5℃,1.3526 0.71378 20Dn204d
普通乙醚中含有一定量的水、乙醇及少量过氧化物等杂质,这对于要求以无水乙醚作溶剂的反应(如Grignard反应),不仅影响反应的进行,且易发生危险。试剂级的无水乙醚,往往也不合要求,且价格较贵,因此在实验中常需自行制备。制备无水乙醚时首先要检验有无过氧化物。为此取少量乙醚与等体积的2%碘化钾溶液,加人几滴稀盐酸一起振摇,若能使淀粉溶液呈紫或蓝,即证明有过氧化物存在。除去过氧化物可在分液漏斗中加人普通乙醚和相当于乙醚体积1/5的新配制硫酸亚铁溶液(1),剧烈振摇后分去水溶液。然后除去过氧化物,按照下述操作进行精制。
[步骤]
250 mL圆底烧瓶中,放置100 mL除去过氧化物的普通乙醚和几粒沸石,装上冷凝管。冷凝管上端通过一带有侧槽的橡皮塞,插人盛有10 mL浓硫酸
(2)的滴液漏斗。通人冷凝水,将浓硫酸慢慢滴人乙醚中,由于脱水作用所产生的热,乙醚会自行沸腾。加完后摇动反应物。
待乙醚停止沸腾后,拆下冷凝管,改成蒸馏装置。在收集乙醚的接受瓶支管上连一氯化钙干燥管,并用与干燥管连接的橡皮管把乙醚蒸气导人水槽。加人沸石,用事先准备好的水浴加热蒸馏。蒸馏速度不宜太快,以免乙醚蒸气冷凝不下来而逸散室内(3)。当收集到约70 mL乙醚,且蒸馏速度显著变慢时,即可停止蒸馏。瓶内所剩残液,倒人指定的回收瓶中,切不可将水加人残液中(为什么?)。将蒸馏收集的乙醚倒入干燥的锥形瓶中,加入1g钠屑或1g钠丝,然后用带有氯化钙干燥管的软木塞塞住,或在木塞中插入一末端拉成毛细管的玻璃管,这样可以防止潮气侵入并可使产生的气泡逸出。放置24 h以上,使乙醚中残留的少量水和乙醇转化为氢氧化钠和乙醇钠。如不再有气泡逸出,同时钠的表面较好,则可储放备用。如放置后,金属钠表面已全部发生作用,需重新压入少量钠丝,放置至无气泡发生。这种无水乙醚符合一般无水要求(4)
[注释]
(1)硫酸亚铁溶液的配制:在110 mL水中加入6 mL浓硫酸,然后加入60 g硫酸亚铁。硫酸亚铁溶液久置后容易氧化变质,因此需在使用前临时配制。使用较纯的乙醚制取无水乙醚时,可免去硫酸亚铁溶液洗涤。
(2)也可在100 mL乙醚中加入4~5 g无水氯化钙代替浓硫酸作干燥剂;并在下一步操作中用五氧化二磷代替金属钠而制得合格的无水乙醚。
(3)乙醚沸点低(34.51℃),极易挥发(20℃时蒸气压为58.9 kPa),且蒸气比空气重(约为空气的2.5倍),容易聚集在桌面附近或低凹处。当空气中含有1. 85~36.5%的乙醚蒸气时,遇火即会发生燃烧爆炸。故在使用和蒸馏过程中,一定要谨慎小心,远离火源。尽量不让乙醚蒸气散发到空气中,以免造成意外。
(4)如需要更纯的乙醚时,则在除去过氧化物后,应再用0.5%高锰酸钾溶液与乙醚共振摇,使其中含有的醛类氧化成酸,然后依次用5%氢氧化钠溶液、水洗涤,经干燥、蒸馏,再压入钠丝。
2.无水乙醇(absolute ethyl alcohol )
bp 78.51.3611 0.7893 20Dn204d
市售的无水乙醇一般只能达到99.5%纯度,在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇,经常需自己制备。通常工业用的95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇,因95.5%乙醇和4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是加人氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙,然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高约99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。
2C2H5OH+Mg(C2H5O)2Mg+H2
(C2H5O)2Mg+2H2O2C2H5OH+Mg(OH)2
C2H5OH+NaC2H5ONa+1/2H黄鳝精2
C2H5ONa+H2OC2H5OH+NaOH
[步骤]
(1) 无水乙醇(含量99.5%)的制备500 rnL圆底烧瓶(1)中,放置200 mL 95%乙醇和50 g
生石灰(2),用木塞塞紧瓶口,放置至下次实验(3)
下次实验时,拔去木塞,装上回流冷凝管,其上端接一氯化钙干燥管,在水浴上回流加热2~3 h,稍冷后取下冷凝管,改成蒸馏装置。蒸去前馏分后,用干燥的吸滤瓶或蒸馏瓶作接受器,其支管接一氯化钙干燥管,使与大气相通。用水浴加热,蒸馏至几乎无液滴流出为止。称量无水乙醇的质量或量其体积,计算回收率。
(2) 无水乙醇(含量99 .95%)的制备
①用金属镁制取:在250mL的圆底烧瓶中,放置0.6g干燥纯净的镁条,10 mL 99.5 %乙醇,装上回流冷凝管,并在冷凝管上端加一只无水氯化钙干燥管。在沸点浴上或用火直接加热使达微沸,移去热源,立刻加入几粒碘片(此时注意不要振荡),顷刻即在碘粒附近发生作用,最后可以达到相当剧烈的程度。有时作用太慢则需加热,如果在加碘之后,作用仍不开始,则可再加入数粒碘(一般的讲,乙醇与镁的作用是缓慢的,如所用乙醇含水量超过0.596则作用更为困难)。待全部镁作用完毕后,加人100 mL 99 .5%乙醇和几粒沸石。回流1h,蒸馏,产物收存于玻璃瓶中,用一橡皮塞或磨口塞塞住。
②用金属钠制取:装置和操作同①,在250mL圆底烧瓶中,放置2g金属钠(4)100mL纯度至少为99%的乙醇,加入几粒沸石。加热回流30min后,加入4g邻苯二甲酸二乙酯(5),再回流10min。取下冷凝管,改成蒸馏装置,按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。产品储于带有磨口塞或橡皮塞的容器中。
[注释]
(1)本实验中所用仪器均需彻底干燥。由于无水乙醇具有很强的吸水性,故操作过程中和存放时必须防止水分浸入。
(2)一般用干燥剂干燥有机溶剂时,在蒸馏前应先过滤除去。但氧化钙与乙醇中的水反应生成的氢氧化钙,因在加热时不分解,故可留在瓶中一起蒸馏。
(3)若不放置,可适当延长回流时间。
(4)金属钠的使用见第五章实验38注释(1)
(5)加入邻苯二甲酸二乙酯的目的,是利用它和氢氧化钠进行如下反应:
抵消了乙醇和氢氧化钠生成乙醇钠与水的反应,这样制得的乙醇可达到极高的纯度。3.无水甲醇(absolute methyl alcohol美光隐形眼镜
成都华信电子设备厂bp 64. 96℃,1.3288 0.7914 20Dn204d
市售的甲醇,系由合成而来,含水量不超过0.5 %~1 %。由于甲醇和水不能形成共沸点的混合物,为此可借高效的精馏柱将少量水除去。精制甲醇含有0:02%的丙酮和0.1%的水,一般已可应用。如要制得无水甲醇,可用镁的方法(见无水乙醇)。若含水量低于0.1%,亦可用3A4A型分子筛干燥。甲醇有毒,处理时应避免吸人其蒸气。
4.苯(benzene
bp 80.11.5011 0.87865 20Dn204d
普通苯含有少量的水(可达0.02%),由煤焦油加工得来的苯还含有少量噻吩(沸点84℃)
,不能用分馏或分步结晶等方法分离除去。为制得无水无噻吩的苯可采用下列方法:在分液漏斗内将普通苯及相当苯体积15%的浓硫酸一起摇荡,摇荡后将混合物静置,弃去底层的酸液,再加入新的浓硫酸,这样重复操作直至酸层呈现无或淡黄,且检验无噻吩为止。分去酸层,苯层依次用水、10%碳酸钠溶液、水洗涤,用氯化钙干燥,蒸馏,收集80℃的馏分。若要高度干燥可加入钠丝(见无水乙醚)进一步去水。由石油加工得来的苯一般可省去除噻吩的步骤。
噻吩的检验:取5滴苯放入小试管中,加入5滴浓硫酸及1~21%αβ-吲哚醌-浓硫酸溶液,振荡片刻。如呈墨绿或蓝,表示有噻吩存在。
5.丙酮(acetone
bp 56.21.3588 0.7899 20Dn204d
普通丙酮中往往含有少量水及甲醇、乙醛等还原性杂质,可用下列方法精制: 复合柴油
(1)100 mL丙酮中加人0.5 g高锰酸钾回流,以除去还原性杂质,若高锰酸钾紫很快消失,需要加入少量高锰酸钾继续回流,直至紫不再消失为止。蒸出丙酮,用无水碳酸钾
或无水硫酸钙干燥,过滤,蒸馏收集55~56 .5℃的馏分。
(2)100 mL丙酮中加人4mL10%硝酸银溶液及35 mL 0.1 mol/L氢氧化钠溶液,振荡10 min,除去还原性杂质。过滤,滤液用无水硫酸钙干燥后,蒸馏收集55~56 .5℃的馏分。
6.乙酸乙酯(ethyl acetate)
bp 77.061.3723 0.9003 20Dn204d
市售的乙酸乙醋中含有少量水、乙醇和醋酸,可用下述方法精制:
(1)100 mL乙酸乙酯中加入10 mL1滴浓硫酸,加热回流4 h,除去乙醇及水等杂质,然后进行分馏。馏液用2~3 g无水碳酸钾振荡干燥后蒸馏,最后产物的沸点为77℃,纯度达99 .7过氧化氢酶活性测定%。
(2)将乙酸乙酯先用等体积5%碳酸钠溶液洗涤,再用饱和氯化钙溶液洗涤,然后用无水碳酸钾干燥后蒸馏。
7.二硫化碳(carbon disulfide
bp 46.25集热罩1.63189 1.2661 20Dn204d
二硫化碳为有较高毒性的液体(能使血液和神经中毒),它具有高度的挥发性和易燃性,所以使用时必须十分小心,避免接触其蒸气。一般有机合成实验中对二硫化碳要求不高,可在普通二硫化碳中加人少量研碎的无水氯化钙,干燥后滤去干燥剂,然后在水浴中蒸馏收集。
若要制得较纯的二硫化碳,则需将试剂级的二硫化碳用05%高锰酸钾水溶液洗涤3次,除去硫化氢,再用汞不断振荡除去硫,最后用2.5%硫酸汞溶液洗涤,除去所有恶臭(剩余的硫化氢),再经氯化钙干燥,蒸馏收集。其纯化过程的反应式如下:
3H2S + 2KMnO42MnO22H2O+2KOH
Hg+SHgS
HgSO4+H2SHgSH2SO4
8.氯仿(chloroform
bp 61.71.4459 1.4832 20Dn204d
普通用的氯仿含有1%的乙醇,这是为了防止氯仿分解为有毒的光气,作为稳定剂加进去的。为了除去乙醇,可以将氯仿用一半体积的水振荡数次,然后分出下层氯仿,用无水氯化钙干燥数小时后蒸馏。
另一种精制方法是将氯仿与小量浓硫酸一起振荡两三次。每1000 mL氯仿,用浓硫酸50 mL。分去酸层以后的氯仿用水洗涤,干燥,然后蒸馏。除去乙醇的无水氯仿应保存于棕瓶子里,并且不要见光,以免分解。

本文发布于:2024-09-22 18:18:24,感谢您对本站的认可!

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