химический каталог




Препаративная органическая химия

Автор Н.С.Вульфсон

истого вещества. Если чистого вещества в лаборатории нет, небольшое количество его, достаточное для затравки, можно получить путем быстрого испарения нескольких капель раствора на часовом стекле.

Отделение кристаллов. Выкристаллизовавшееся вещество отделяют от маточного раствора путем отсасывания под уменьшенным давлением. После отсасывания вакуум отключают, кристаллы заливают небольшим количеством чистого растворителя, перемешивают стеклянной палочкой, снова включают вакуум и отсасывают раствор. Чаще всего достаточно двух-или трехкратной промывки кристаллов небольшим количеством холодного растворителя, или даже однократной, если вещество легко растворимо. После отсасывания и промывки осадок отжимают на воронке шпателем или широкой стеклянной пробкой для более тщательного отделении фильтрата, а затем переносят в кристаллизатор или на фильтровальную бумагу.

Сушка кристаллов. Наиболее простым методом сушки является сушка негигроскопических низкоплавких веществ на воздухе. Однако лучшим и более часто применяемым методом является постепенная сушка вещества в обычных эксикаторах или вакуум-эксикаторах с наполнителем, который по своим свойствам должен соответствовать природе растворителя и высушиваемого вещества (хлористый кальций, концентрированная серная кислота, силикагель, едкий натр, пятиокись фосфора и парафин). Высокоплавкие вещества можно сушить непосредственно на воронке Бюхнера. Для этого последнюю накрывают воронкой из тугоплавкого стекла, трубку которой нагревают пламенем горелки, и таким образом через осадок пропускают ток нагретого воздуха (рис. 100).

Вещества, устойчивые к действию воздуха и температуры, можно сушить в сушильном шкафу. Температура шкафа должна быть на 20— 50° ниже температуры плавления данного вещества.

Кристаллизация низкоплавких веществ

Из горячего раствора вещества с низкой температурой плавления часто выделяются в виде масла, которое затвердевает только при продолжительном охлаждении, часто адсорбируя при этом первоначальные загрязнения. Для того чтобы такое вещество закристаллизовалось, раствор должен быть пересыщенным при температуре ниже температуры плавления данного вещества под его раствором. Если же раствор становится пересыщенным при температуре выше температуры плавления данного вещества под его раствором, оно выделяется в жидком виде («масло»). В таком случае раствор разбавляют чистым растворителем, нагревают до растворения масла и снова охлаждают. Эту операцию следует повторять несколько раз, так как температуры плавления соединений под их растворами обычно неизвестны. Поэтому условия кристаллизации обычно в каждом случае подбирают опытным путем.

Кристаллизация из смешанных растворителей ведется по способу, описанному выше (стр. 103). Чаще всего растворители применяют в еледующих сочетаниях (первый растворяет вещество, а второй служит для «его высаживания):

Ацетон—вода Бензол—пиридин

Ацетон—бензол Бензол—хлороформ

Ацетон—хлороформ Хлороформ—эфир

Ацетон—петролейный эфир Хлороформ—уксусная кислота

Спирт—вода Уксусная кислота—вода

. Спирт—эфир Пиридин—вода

Спирт—хлороформ Диоксан—вода

Бензол—спирт

Дробная кристаллизация

Дробной кристаллизацией разделяют два или несколько веществ, используя их различную растворимость. Выделяют фракцию кристаллов, определяют ее температуру плавления и повторяют перекристаллизацию выделенного вещества до тех пор, пока не получится чистое вещество с постоянной температурой плавления.

Дробную кристаллизацию применяют при синтезе органических препаратов в тех случаях, когда смесь твердых веществ нельзя разделить путем простой кристаллизации, разгонки, экстракции или сублимации. Одним из примеров ее применения является разделение о-, м- и «-производных бензола. Как правило, дробную кристаллизацию применяют, когда вещества, входящие в состав смеси, обладают близкими химическими свойствами.

Кристаллизацию смеси веществ ведут по описанному выше способу; после отделения первой фракции кристаллов Ki маточный раствор Рх упаривают для удаления части растворителя и оставляют для повторной кристаллизации. После отделения второй фракции кристаллов К2 маточный раствор Ръ снова упаривают и повторяют все операции, насколько это позволяет объем растворителя.

Первую из полученных фракций кристаллов Ki повторно кристаллизуют из чистого растворителя и получают таким образом новую фракцию кристаллов К\ и маточный раствор Рь который используют для кристаллизации второй фракции (К2) по схеме:

Схема кристаллизации смеси двух веществ

Смесь

Кристаллизацию ведут до получения фракции кристаллов с постоянной температурой плавления.

Дробная кристаллизация может быть осуществлена также путем ступенчатого охлаждения раствора, что практикуется в тех случаях,

когда одно из веществ, входящих в состав смеси, хорошо растворимо в данном растворителе только при нагревании, а для второго вещества растворимость мало зависит от температуры. Нагретый до кипения раствор такой смеси охлаждают до определенной температуры, кристаллизуют из него большую часть первого вещества, а после дальнейшего охлаждения маточного раствора получают фракцию, обогащенную вторым компонентом смеси.

Если описанную выше классическую схему дробной кристаллизации почему-либо нельзя осуществить, то отдельные фракции кристаллов можно получить путем фракционного высаживания вещества из раствора с помощью растворителя, плохо растворяющего данное вещество.

Кристаллизация в атмосфере инертного газа

Вещества, разлагающиеся под действием кислорода воздуха, следует кристаллизовать в атмосфере инертного газа: азота или С02. Применяемый для этой цели прибор изображен на рис. 101. Вещество помещают в круглодонную колбу 1 и к подводящей трубке, впаянной в пробку на шлифе, присоединяют баллон или другой источник инертного газа. Открывают краны 6 и 8 и через кран 7 пропускают ток инертного газа. Через некоторое время, продолжая пропускать газ, закрывают кран 6, а затем одновременно закрывают краны 7 и 8, прекращая подачу газа. В капельную воронку 3 при закрытом кране 6 вливают растворитель, а затем, открыв краны 7 и 8 и пропуская через аппарат медленный ток газа, приливают в колбу /, через обратный холодильник 2, растворитель (открыв кран 6). Колбу нагревают до полного растворения вещества. После охлаждения полученного раствора и кристаллизации вещества краны 6 и 7 закрывают, а кран 8 соединяют с водоструйным или масляным насосом; включают насос и отсасывают жидкость через фильтр 4 в колбу Бунзена. Кристаллы очищенного соединения собираются на фильтре 4. В случае необходимости кристаллизацию повторяют. Удобно фильтрующую пластинку 4 припаять к концу трубки, опущенному в колбу /; другой конец соединить непосредственно с приемником 5, а воронку с впаянной пластинкой 4 исключить. При отсасывании кристаллы задержатся пластинкой, а фильтрат перетечет в колбу 5.

Удаление растворителя

Растворитель можно удалять путем упаривания маточного раствора. Для того чтобы сохранить (регенерировать) использованный растворитель, основную массу его можно удалить из раствора обычной перегонкой. На рис. 102 изображен удобный прибор, в котором растворитель отгоняют при небольшом вакууме; это позволяет сильно сэкономить время.

ЭКСТРАКЦИЯ

Периодическая экстракция растворов

Простейший вид экстракции заключается во встряхивании раствора, взвеси или эмульсии вещества в определенном растворителе (чаще всего-в воде) с другим растворителем, не смешивающимся с первым. Растворитель, применяемый для экстракций, должен лучше растворять экстрагируемое вещество, чем растворитель, из которого это вещество экстрагируется.

Рис. 102. Прибор для отгонки растворителя в вакууме.

Для экстракции органических соединений из водных растворов ш смесей веществ с водой наиболее часто применяют этиловый, изопропи-ловый и петролейный эфиры, бензол, бензин, хлороформ и четыреххлористый углерод. При этом выбирают тот растворитель', в котором лучше всего растворяется экстрагируемое вещество (данные о растворимости см. в таблицах справочников), или же тот, который легче удалить из вытяжки. Вещества, растворенные в воде, часто извлекают эфиром,, который обладает очень низкой температурой кипения (36°) и большой способностью растворять органические соединения. Недостатком его является легкая воспламеняемость и относительно большая растворимость в воде (7,5 г на 100 г воды). Вода в эфире растворяется в значительно меньшем количестве (около 2 г на 100 г эфира).

Периодическую экстракцию проводят в толстостенных грушеобразных или цилиндрических делительных воронках. Верхнюю пришлифованную пробку и нижний кран необходимо смазывать вазелином.

Раствор или взвесь выливают в делительную воронку и добавляют около половины предназначенного для экстракции количества эфира (или какого-либо другого растворителя). Введение всего количества растворителя сразу нецелесообразно, так как эффективность извлечения в этом случае уменьшится. Общее количество жидкости в делительной воронке не должно превышать 3/4 ее объема. Делительную воронку закрывают пробкой и сильно встряхивают в течение нескольких секунд, причем во время встряхивания верхнюю пробку поддерживают одной рукой, а кран на спускной трубке—другой. Делительную воронку следует встряхивать энергично до образования неустойчивой эмульсии эфира с водой, что способствует более тщательному смешиванию двух жидких фаз. Затем воронку перевертывают вверх трубкой, придерживая пробку, и открывают кран воронки для выравнивания давлений. Давление пара эфира при комнатной температуре (10—20°) довольно велико и со?ставляет от 300 до 500 мм рт. ст. После того как собравшийся в воронке пар эфира выйдет через открытый кран и давление сравняется с внешним давлением, кран закрывают. Затем вновь встряхивают жидкости и вновь выравнивают давление; операцию повторяют несколько раз. По окончании встряхивания делительную воронку помещают в соответствующую подставку, приоткрывают пробку и дают жидкости пол-ностью расслоиться на два слоя, причем оба слоя (эфирный и водный-) должны быть совершенно прозрач

страница 25
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Препаративная органическая химия" (9.09Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мерцающие лампы для рекламы
китченленд набор кастрюль
петли армадилло купить
малые приточные агрегаты канальные

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)