药物分离纯化技术
(2)分配定律的适用条件 A 必须是稀溶液,即适用于接近理想溶 液构成的萃取体系。 B 溶质对溶剂的互溶没有影响。 C 溶质在两相中是同一类型分子。
(3)热力学理论对分配定律的解释 根据热力学理论,当溶质在互不相溶的 两相中达到分配平衡时,在恒温恒压下 ,溶质在两相的化学位(m)相等。 m 1 = m2
瞬间偶极的正负极不断发生转换 色散力是分子间的一种主要作用力,它的大小取决于分子 的变形性,分子量越大,分子半径越大,变形性越大,则 色散力越强。
(2)诱导力(偶极-诱导偶极力Ei) 当极性分子与分级性分子互相靠近时,在极性分子的 电场作用下,非极性分子产生诱导偶极,从而使非极性 分子的诱导偶极与极性分子的固有偶极间产生一种相互 作用,这种相互作用就是诱导力。
化学萃取法涉及到的化学反应包括离子 交换、配位反应、离子缔合反应、协同 反应等。 常用化学萃取剂P10表2-2
第二节 分子间作用力与溶剂特性
一、分子间作用力 分子间力是分子和分子间的一种弱相互作用,比物理相 互作用强,比化学建弱。 包括: 范德华力和氢键 1、离子-偶极力: 离子对极性分子产生的作用力 分子极性越强,与离子的相互作用力越强,如NH4Cl在水 中的溶解度大于在乙醇中的溶解度。 2、离子-诱导偶极力: 诱导偶极指非极性分子在外电场作用下产生的偶极。 离子对非极性分子产生的作用力就是离子-诱导偶极力。
(3)氢键对化合物性质的影响 A 分子间氢键导致溶质和极性溶剂形成 异分子间氢键,从而导致溶质在极性溶 剂中的溶解度增大。 B 分子内氢键的形成导致溶质与极性分 子间不能形成氢键,从而较易溶于非极 性分子中。
5、电荷转移相互作用 在电性差别比较大的两个分子间,多电 子的分子向缺电子的分子转移电子(或 迁移负电荷),由此而产生的两个分子 之间的作用力叫电荷迁移力,即电荷转 移相互作用。
诱导力的大小取决于极性分子的极性和非极性分子 的变形性,极性分子的极性越大,非极性分子的变形性 越大,诱导力越强。
(3)定向力(偶极-偶极力,E0) 由于极性分子固有偶极之间同极相斥,异极 相吸,使分子在空间按异极相邻的状态取向, 这种在固有偶极间的相互作用就是定向力。
定向力的大小取决于分子的极性,分子的极性 越大,定向力越大。
t
当溶质浓度较低时,分配比就是分配系 数,为常数。溶液平衡关系可用Henry式 表示: y = m • x 当溶质浓度较高时,溶液平衡关系用 Langmuir式表示 y = m1 • x / (m2 + x) 一般情况下用下式表示: y = m1 • xn / ( m2 + xn)
三、萃取率 表示一种溶剂对溶质萃取能力,用h表示。 h=萃取相中溶质的量/原始料液中溶质总量 *100% =M2 V2 /(M1V1+M2V2) *100% =E /(E+1 ) *100% E=M2V2/M1V1=AV2/V1
3、范德华力 是存在于分子与分子间的一种最普遍的相互作用力,包括 色散力、诱导力和定向力。 (1)色散力(瞬间偶极 瞬间偶极力 ,Ed) 瞬间偶极指非极性分子中,由于原子核在不断地振动, 核外电子也在不断地运动,使得整个分子的正负电荷中心 在某一瞬间不重合,由此而产生的偶极叫瞬时偶极。 非极性分子间的瞬时偶极异极相吸,同极相斥,由此产 生的分子间作用力叫色散力。
3、液液萃取: 如果样品是溶液,把萃取剂(溶剂)加入到样 品溶液中,使样品中的某种组分转移到萃取剂 中,从而与基体相分离的过程。 完整的LLE操作过程见P8 图2-1 4、萃取速率: 在LLE过程中,料液中溶质浓度随时间的变 化率即为萃取速率。 - dc / dt = ka (c - c*)
在LLE萃取过程中,在相同浓度差的作用下,溶质 不断从料液相向萃取相扩散,使得料液相中溶质 浓度不断降低,萃取相中溶质浓度不断升高,即 :
4、氢键:
(1)定义:由于氢原子与强电负性原子结合时, 成键电子强烈偏向电负性很强的原子,使氢原子成 为几乎“裸露”的质子,这种氢原子与另一个分子 中的强电负性原子相互靠近时而产生的一种相互作 用称为氢键。
氢键的形式:X—H···Y
(2)氢键的类型 分子内氢键
同分子间氢键 分子间氢键 异分子间氢键
二、分配比 如果溶质在两相中不以同一种分子形式存在, 或料液浓度较高,两相平衡时,浓度之间的关 系就不再符合分配定律。如果溶质在两相中有 多种存在形式,每一项中溶质的每一种存在的 浓度之和为溶质在该相中的总浓度,溶质在两 相中的总浓度比称为分配比。用m表示
m=C
2,t
/C
1,t
或 m = y t/ x
第二章 药物的液液萃取技术
主要内容
一、基本概念
二、分子间作用力与溶剂特性
三、分配平衡与分配定律
四、弱电解质分配平衡五、乳 Nhomakorabea与去乳化
第一节 基本概念 一、萃取: 1、定义:萃取是将存在于某一相的目标化合
物用溶剂浸取、溶解,转入另一液相的分离过
程。 2、液固萃取: 如果样品是固体,用溶剂把固体样品中的可 溶性组分提取出来,这一过程就是液固萃取 (也称为提取或浸取)。
二、溶质的溶解与溶剂极性 相似相溶原理
第三节 分配平衡与分配定律
一、分配定律与分配平衡常数 1、分配定律: (1)定义:即溶质的分配平衡规律,指 在恒温恒压条件下,溶质在互不相溶的 两相中达到分配平衡时,如果其在两相 中的相对分子质量相等,则其在两相中 的平衡浓度之比为分配常数,用A表示。 A = C2 / C1
根据数学上的意义,在某一时刻的萃取速率就是 料液相浓度变化曲线上过该点的切线的斜率。
二、反萃取: 经过萃取操作后,向萃取液中再加入水相(第二水 相)并调节水相条件,把目标产物从有机相转入水相的 操作称为反萃取。过程见P9 图2-4 三、物理萃取 就是溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平 衡,从而使溶质从料液相进入萃取相的过程。 特点:溶质在两相中都不发生化学反应 P9 表2-1 四、化学萃取法: 利用脂溶性萃取剂与溶质之间的反应生成脂溶性复杂 分子,从而实现溶质向有机相的转移。 特点:溶质与萃取剂之间发生化学反应,也称“反应萃取 ”