ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизация из "Практикум по органическому синтезу" Очистка твердых органических веществ в большинстве случаев производится методом кристаллизации, основанным на различии в растворимости веществ. В результате реакции обычно получаются сырые продукты, загрязненные примесями (продуктами побочных реакций, смолами и т. п.). Вещества, способные кристаллизоваться, выделяются в более или менее чистом виде при охлаждении реакционной смеси или после предварительной отгонки растворителя. [c.30] При выборе растворителя следует учитьгоать известную зависимость между строением растворяемого вещества и строением растворителя подобное растворяется подобным. Сахара, карбоновые кислоты, низшие спирты и другие вещества, содержащие гидроксильную группу, в большинстве случаев легко растворяются в воде. Углеводороды хорошо растворяются в нефтяном эфире, бензоле. Однако в отношении более сложных соединений указанная закономерность далеко не всегда соблюдается. Поэтому в тех случаях, когда данных о растворимости не имеется в литературе, выбор растворителя производится опытным путем. В несколько пробирок помещаются равные (небольшие) навески вещества и равные объемы различных растворителей. Все пробирки нагревают до момента полного растворения вещества. Для проведения перекристаллизации следует выбрать тот растворитель, из которого после охлаждения выделится наибольшее количество кристаллов. [c.31] Смеси двух растворителей применяются в тех случаях, когда вещество растворяется слишком легко в одних растворителях, и слишком трудно — в других. Растворители, применяемые совместно, должны обязательно смешиваться во всех отношениях друг с другом. Наиболее употребительные смеси растворителей спирт—вода, ацетон—вода, эфир—бензол, бензол—нефтяной эфир. [c.32] Фильтрование. Насыщенные в горячем состоянии растворы для удаления нерастворимых примесей и других загрязнений необходимо профильтровать. Фильтрование производится через обычные конические или складчатые фильтры, помещенные в стеклянные воронки с коротко обрезанной (0,5—1 см) отводной трубкой. [c.33] Для предотвращения преждевременной кристаллизации во время фильтрования можно использовать добавление небольшого избытка растворителя, нагревание воронки (перед фильтрованием) в сушильном шкафу или пламенем горелки (осторожно ). Этой же цели служит воронка для горячего фильтрования (рис. 16), имеющая двойные стенки, между которыми наливается горячая вода. [c.33] Внутрь этой воронки вставляется обычная стеклянная воронка с помещенным в нее фильтром. Еще удобнее в пользовании воронка для горячего фильтрования с электрическим обогревом, т. е. со спиралью, закрытой керамикой. [c.33] Фильтрование следует вести по возможности быстро. Фильтрат собирается в стакан или в конические колбы. [c.33] Ни в коем случае нельзя собирать фильтрат в обычные плоскодонные кол бы. Конические колбы удобны при работе с летучими растворителями во избежание сильного испарения растворителя колбы можно накрывать часовыми закрывать пробками). [c.33] Кристаллизация. Целью кристаллизации является получение возможно более крупных, хорошо образованных кристаллов, имеющих наименьшую удельную поверхность и поэтому содержащих минимальное количество адсорбированных примесей. [c.33] Эта цель достигается лишь при медленном охлаждении раствора в полном покое. Если уже при фильтровании началось быстрое выделение мелких кристаллов, можно после фильтрования нагреть фильтрат до полного растворения кристаллов и затем оставить его на столе медленно охлаждаться. Во время кристаллизации следует накрыть стакан или колбу с фильтратом чистой бумагой для защиты от пыли. Как правило, следует избегать быстрого охлаждения фильтрата холодной водой из-под крана или охладительными смесями. [c.33] В таких случаях для ускорения кристаллизации прибегают к потиранию о стенки стакана стеклянной палочкой или внесению затравки , т. е. кристаллика вещества, образующего пересыщенный раствор. Если при этом начнется выпадение кристаллов, то раствор следует оставить в покое. [c.34] При кристаллизации низкоплавких веществ иногда наблюдается выделение масла. Для получения кристаллов в этом случае полезно некоторое разбавление раствора растворителем, очень медленное охлаждение, и, наконец, внесение затравки . [c.34] Порядок работы должен быть следующим. Бумажный фильтр вырезается ножницами, причем его диаметр непременно делается меньше диаметра воронки. Фильтр должен закрывать полностью все отверстия дна воронки, но не достигать стенок. Поместив фильтр на дно воронки, слегка смачивают его растворителем и включают водоструйный насос. Далее переносят на фильтр с помощью шпателя или стеклянной палочки кристаллы из стакана, в котором производилась кристаллизация. Для более полного удаления маточного раствора рекомендуется отжать кристаллы на фильтре шпателем или пестиком, не прекращая отсасывания. С этой же целью следует затем промыть кристаллы небольшим количеством растворителя (чтобы уменьшить потери вещества за счет растворения). Прервав отсасывание, кристаллы смачивают несколькими миллилитрами холодного растворителя, дают немного постоять, после чего отсасывают растворитель. Промывание можно повторять раз или два, соблюдая, однако, осторожность с тем, чтобы избежать больших потерь. [c.35] Из маточных растворов и промывных жидкостей можно извлечь добавочные количества вещества, если отогнать из них часть растворителя, охладить раствор и произвести кристаллизацию. [c.35] Полученные кристаллы обычно приходится еще раз перекри-сталлкзовывать. Такое использование маточных растворов дает возможность проводить работу по очистке препаратов количественно. [c.35] Следует отметить обычную ошибку начинающих, которые пытаются очистить вещество путем выпаривания раствора досуха. Бесцельность такой операции очевидна, так как загрязнения и примеси при этом не удаляются. Также необходимо предостеречь от просасывания воздуха через кристаллы после того, как маточный раствор уже отфильтрован при этом испаряется растворитель, а примеси остаются на кристаллах. [c.35] В сушильном шкафу можно высушивать вещества с высокой температурой плавления, так как низкоплавкие вещества, содержащие к тому же примеси неудаленкого растворителя, могут расплавиться уже при небольшом нагревании. При пользо-еании с шильным шкафом для высушивания твердых веществ необходимо постоянно следить за температурой, высушивание вести осторожно, лишь постепенно повышая темпера-туру. [c.36] В некоторых случаях высушивание твердых веществ с высокой температурой плавления проводится нагреванием их в фарфоровой чашечке на водяной бане. [c.36] Гигроскопические вещества сушат в эксикаторах (или вакуум-эксикаторах) над хлористым кальцием, фосфорным ангидридом или концентрированной серной кислотой. В качестве водустнимаюшего средства наиболее целесообразно применять хлористый кальций, так как он легко доступен, не реагирует с парами органических веществ, может быть регенерирован путем прокаливания и т. д. [c.36] Вернуться к основной статье