有机合成的纯化与分离
有机化合物分离纯化的基本技术
Drying
干燥技术
普通蒸馏
Distillation
蒸馏技术
减压蒸馏
分离 纯化
Recrystallization
重结晶技术
Extraction
萃取技术
薄层色谱
Chromatography
色谱技术
柱色谱
基本知识
分离纯化常用玻璃仪器
克氏蒸馏头
干燥
氢氧化钙(Ca(OH)2，大约75%），水（H₂O，大约20%），氢氧化钠 （NaOH，大约3%），和氢氧化钾（K的干燥
(1) 共沸法除水
(2)干燥剂脱水
（1）共沸法除水： 有些溶剂与水不相溶但可以和水形成共沸物， 且其沸点比液体样品的沸点低，通过共沸蒸馏， 样品中的水份首先被溶剂带走，最后剩下无水样 品。
溶 剂 苯 甲 苯 二氯甲烷 异丙醇 正丙醇 异丁醇
沸点(℃) 80.4 110.5 83.7 82.4 97.2 108.4
共沸点 (℃） 92.2 95.1 95.4 92.0 92.5 97.8
含水量 （%） 37.5 49.6 44.7 35.0 40.6 59.0
（2）干燥剂除水 方法： 将适量干燥剂投入液体样品中，旋摇或振摇，促进干燥剂与水反应 或结合，达到脱水干燥的目的。放置一段时间（几十分钟到数小时） 滤出干燥剂，再蒸馏便可得到无水样品。常用的干燥剂及其使用范围 见附表。
普通蒸馏装置图
减压蒸馏
目的：分离高沸点、热不稳定的组分。 所谓减压蒸馏就是在低于常压条件下进行的蒸馏。
液体表面受到的压强越大，表面分子逃逸所需要的能量就越大， 其沸腾所需要的温度就越高。因此，降低液体表面的压强，就 可以降低液体的沸点。
蒸馏系统内的气压用真空度表示，真空度越高表示压强越小， 沸点就降低的越多。
2.
溶剂的选择
理想的溶剂应具备以下条件： ①不与目标物发生化学反应；
②目标物的溶解度，随温度的变化有显著的差异；
③溶剂对目标物和杂质的溶解度差异较大； ④目标物中能够形成良好的晶型。
溶剂的选择 粗选：经验和“相似相溶”规则
重结晶常用溶剂
溶剂名称 水 甲醇 乙醇 丙酮 乙醚 石油醚 环己烷 苯 甲苯
中真空度（10 mmHg~10-3 mmHg）：一般用油泵，最高可 达10-3 mmHg左右。
高真空度（10-3 mmHg~10-8 mmHg）：实验室里主要用扩 散泵。
（2）压力计
减压蒸馏装置
抽真空口
注意事项：
①在减压蒸馏系统中切勿使用平底瓶。 ②收集蒸馏液，通常用燕尾管连接两个以上的接收瓶，接收 不同的馏分时，只需转动燕尾管即可。
干燥
2. 气体的干燥
主要是干燥一些有机气体和反应用到的无机气体, 通常是让气体通过装有各种干燥剂的容器(如干 燥管、干燥塔、U形管等)经干燥剂的脱水作用而 获得干燥的气体。常用于气体干燥的干燥剂种类 及使用范围见下表。
表 1—4 干燥气体的常用干燥剂 干燥剂 可干燥的气体 石灰、碱石灰、固体氧化钠（钾） NH3、胺类 无水氯化钙 H2 、HCl、 CO2 、 CO、 SO2、 N2 、 O2 、低级 烷烃、醚、烯烃、卤代烃 五氧化二磷 H2、CO2、CO、SO2、N2、O2、烷烃、乙烯 浓硫酸 H2、Cl2、CO2、CO、N2、HCl、烷烃 溴化钙、溴化锌 HBr
蒸馏
普通蒸馏
蒸馏的目的主要是分离两种或两种以上的液体或去除溶剂。
溶液的沸点也随着组分组成变化而不停的变化着，只有组分间 的沸点差大于30℃时，才有可能获得有意义的分离效果。沸点差 越大，分离效果越理想。
在两个馏分之间，往往存在一个过渡的馏分，因此在任一组分 蒸出过程中，控制合适的温度是非常重要的。蒸馏时，应注意分 别接收。
1. 固体的干燥
干燥器中常用干燥剂
干燥剂 变色硅胶 CaCl2 CaO NaOH 适合吸收的物质 H2O H2O、ROH H2O、HOAc、HCl H2O、HOAc、HCl ArOH、ROH 干燥剂 P2O5 H2SO4* 石蜡片 适合吸收的物质 H2O、ROH H2O、HOAc、ROH ROH、ROR、石油醚 苯、甲苯、氯仿等
脱水原理
A）吸附作用 硅胶、氧化铝、分子筛等多孔性干燥剂。吸 水物经加热失水又可活化再生。
脱水原理
B）与水可逆地结合生成水合物
Na2SO4、MgSO4、CaSO4、H2SO4、 CaCl2、固体KOH、 NaOH、K2CO3等。
MgSO4 + nH2O=MgSO4· nH2O CaCl2 + nH2O=CaCl2· nH2O H2SO4 + H2O=H3+OHSO4（n=1~7） （n=1，2，6）
0.2 mmHg 2 mmHg
液体在常压下的沸点与减压下的沸点近似关系图
2、减压蒸馏的辅助设备和仪器
（1）真空泵 真空度一般分为三个等级。 低真空度（760 mmHg~10 mmHg）：实验室常用水泵。水 泵的抽气效力与水压、水速、温度、玻璃管的口径比等有 关。好的水泵在3~4 ℃时，能达到17 mmHg。
Na2SO4 + nH2O=Na2SO4· nH2O （n=7，10）
这类干燥剂吸水是可逆的。由于平衡的存在，干燥也需要静 置一定时间。
脱水原理
C）与水发生化学反应
P2O5、CaO、Na等。
CaO + H2O→Ca(OH)2 Na + H2O→NaOH + 1/2H2↑ P2O5 + 3H2O→2H3PO4
重结晶
目的：纯化固体目标物
1. 2. 3. 4.
重结晶原理
溶剂的选择
热溶解 热过滤
5.
6.
结晶
冷过滤和干燥
1.
重结晶原理
重结晶的定义：
将粗纯的固体物质溶解到合适的溶剂中，配成热的饱和溶 液，然后冷却让目标物重新结晶出来的过程。
重结晶的理论基础：
目标物和杂质的溶解度不同； 目标物和杂质的相对含量不同； 物质的溶解度随温度的变化而显著变化。
表 1—5 与水形成二元共沸物的溶剂 共沸点 含水量 溶 剂 沸点(℃) (℃) （%） 69.2 8.8 117.7 正丁醇 84.1 13.5 131.0 异戊醇 72.0 19.5 138.3 正戊醇 80.4 12.1 二甲苯 137-140.5 87.7 28.3 吡 啶 115.1 89.9 33.2 129.0 氯乙醇