麻省理工學(xué)院化學(xué)系-萃取和洗滌指南

2019-07-15

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標(biāo)準(zhǔn)水洗方案:


1)選擇有機(jī)溶劑。乙醚是最常用的有機(jī)溶劑,因?yàn)榭煞奖愕赜眯D(zhuǎn)蒸發(fā)儀將其除去。乙酸乙酯也是很好的溶劑,但是它相對(duì)比較難被除去。應(yīng)該盡量避免使用二氯甲烷,因?yàn)槎燃淄楸人?,容易形成難以處理的乳狀液和復(fù)雜的物質(zhì)。


2)選擇分液漏斗的大小。通常選用125mL或250mL的分液漏斗,較大量的反應(yīng)(1~10g)可以用500mL或1L的分液漏斗。請(qǐng)記住:分液漏斗中要裝得下溶劑及洗滌液,兩者在漏斗中必須能完全混合。


3)用所選擇的有機(jī)溶劑稀釋初始反應(yīng)混合物并將其移入選擇好的分液漏斗。大量的原料需要大量的溶劑。常規(guī)反應(yīng)(50~500mg產(chǎn)品)可用25~100mL溶劑來稀釋。


4)洗滌有機(jī)層以除去雜質(zhì)。洗滌相的體積通常是有機(jī)相體積的1/10~1/2。最好重復(fù)洗滌2~3次。酸洗(通常用10%HCl)可以除去胺,堿洗(通常用飽和NaHCO3或10%NaOH)可以除去酸性雜質(zhì)。大多數(shù)情況下,當(dāng)雜質(zhì)既非酸性又非堿性時(shí),可用蒸餾水洗滌,以除去各種無機(jī)雜質(zhì)。(注意:在搖動(dòng)分液漏斗中的混合液體時(shí),記住要經(jīng)常排氣,排氣時(shí)使分液漏斗上沿口朝下,然后上舉,在防護(hù)罩后面打開活塞。這樣可以釋放在搖動(dòng)液體時(shí)產(chǎn)生的氣體壓力。此外,在分液漏斗中放出液體之前,記住首先應(yīng)打開蓋子。)


5)反向萃取回收損失的產(chǎn)品。如果你的產(chǎn)物有水溶性(含有幾個(gè)極性基團(tuán)),你可能需要用乙醚或乙酸乙酯反向萃取水層,以避免過多產(chǎn)物流失在水相中??梢允褂肨LC檢測(cè)是否所有產(chǎn)物已經(jīng)從水相中被萃取出。


6)在結(jié)束階段進(jìn)行鹽洗(飽和NaCl溶液)。此操作可防止乳化,并且可以除去溶于有機(jī)相中的水,起到“干燥”有機(jī)層的作用。


7)干燥有機(jī)層。將有機(jī)溶液和水相分離之后,在有機(jī)相中加入干燥劑以除去微量的水。通常用高效快速的MgSO4,但MgSO4有輕微的酸性;或用Na2SO4,它的干燥速度稍慢,效率較低,但Na2SO4為中性。這些化合物可以和殘留在有機(jī)溶液中的水結(jié)合,作用后形成團(tuán)塊。加入的干燥劑要適量,只要有一些干燥劑不再結(jié)塊,說明可以不用再加入干燥劑了。(操作過幾次后,你便會(huì)很好地掌握了。)


8)在干燥有機(jī)相時(shí),可以將濾紙折疊好。有些實(shí)驗(yàn)者喜歡在輕微減壓下用布氏漏斗和未折疊的濾紙(或多孔漏斗)作為標(biāo)準(zhǔn)的過濾方法,目的是為了得到更高的產(chǎn)率。無水硫酸鈉干燥后,可以直接用少量棉花塞住非標(biāo)加料漏斗(不要太緊否則流速太慢),直接過濾。


9) 用疊好的濾紙和大漏斗(或布氏漏斗)將溶液濾入大的圓底燒瓶。為了防止在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí)爆沸,溶液量不要超過圓底燒瓶容量的一半。


麻省理工學(xué)院化學(xué)系-萃取和洗滌指南


10)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮溶液,然后將產(chǎn)物溶解在少量溶劑中,并將其轉(zhuǎn)入一個(gè)稍小的已知重量的圓底燒瓶中。


11)再次旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮溶液。通過濃縮、加入二氯甲烷,然后重復(fù)幾次操作,高沸點(diǎn)的溶劑可被有效地除去。


12)用真空泵除去殘留的溶劑。對(duì)于非揮發(fā)性的化合物,可以用真空泵高效地除去殘留的溶劑。這兒有一個(gè)加快此過程的竅門:排空?qǐng)A底燒瓶,充入氮?dú)?,重?fù)此過程,然后用真空泵抽30分鐘。如果你的產(chǎn)物是揮發(fā)性的(低分子量和/或低沸點(diǎn)),應(yīng)該用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀而不是真空泵抽至樣品恒重。


13)樣品恒重。從真空泵(或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀)上取下圓底燒瓶,稱重,然后繼續(xù)蒸發(fā)15到30分鐘,再次稱重。一旦連續(xù)兩次得到的重量一樣,你就可以準(zhǔn)備去做NMR測(cè)定了。


本文轉(zhuǎn)自:《麻省理工學(xué)院化學(xué)系-實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)》


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