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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單晶的培養(yǎng)常用的有1.溶劑緩慢揮發(fā)法;2.液相擴散法;3.氣相擴散法。方法一:揮發(fā)用金屬配合物的良溶劑將其溶解在小燒杯中,小燒杯的內(nèi)表面越光滑單晶性越好,否則晶體形狀不好缺陷多就會給后面的收單晶衍射數(shù)據(jù)帶來麻煩,甚至會造成無法解晶體結(jié)構(gòu),那將是非常可惜的;燒杯用濾紙或塑料薄膜封口防止灰塵落入,同時減慢揮發(fā)速度,長出較好晶形的單晶,一般揮發(fā)性稍差的溶劑用濾紙。靜置至發(fā)現(xiàn)滿意的晶體出現(xiàn)。方法二:擴散用金屬配合物的良溶劑將其溶解在小燒杯或廣口瓶中,塑料薄膜封口(用針戳3-5個小孔),放于盛有該金屬配合物的揮發(fā)性不良溶劑(一般用乙醚)的大瓶子中。靜置至發(fā)現(xiàn)滿意的晶體出現(xiàn)。單晶

2、培養(yǎng)所需樣品用量一般以1025mg為佳,如果你只有2mg左右樣品,也沒關(guān)系,但這時就要選擇液相擴散法和氣相擴散法,不能使用溶劑緩慢揮發(fā)法。一定要做好記錄一次就得到單晶的可能性比較小。因此最好的方法就是在第一次培養(yǎng)單晶的時候,采取少量多溶劑體系的辦法。如果你有50mg樣品,建議你以5mg為一單位,這樣你可以同時實驗10種溶劑體系,而不是選兩種溶劑體系,每個體系25mg。這是做好記錄就特別重要,以免下次又采用已經(jīng)失敗的溶劑體系,而且單晶解析時必須知道所用的溶劑。培養(yǎng)單晶時,最好放到?jīng)]人碰的地方,這點大家都知道。我想說的是你不能一天去看幾次也不能放在那里5,6天不管。也許有的溶劑體系一天就析出了晶體

3、,結(jié)果5天后,溶劑全干了。一般一天看一次合適,看的時候不要動它。明顯不行的體系(如析出絮狀固體)就要重新用別的溶劑體系再重新培養(yǎng)。液相擴散法中良溶劑與不良溶劑的比例最好為1:21:4。烷基鏈超過4個碳的很難培養(yǎng)單晶。分子中最好不要有叔丁基,因為容易無序,影響單晶解析的質(zhì)量。含氯的取代基一般容易長單晶,如4氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易長單晶。1.溶劑的沸點不宜太低,也不宜過高。溶劑沸點過低時制成溶液和冷卻結(jié)晶兩步操作溫差小,團體物溶解度改變不大,影響收率,而且低沸點溶劑操作也不方便。溶劑沸點過高,附著于晶體表面的溶劑不易除去。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。選擇時可用少量各種

4、不同溶劑試驗其溶解度,包裹冷時和熱時。在幾種溶劑都適用時,則應(yīng)根據(jù)結(jié)晶的回收率、操作的難易、溶劑的毒性大小及是否易燃、價格高低等擇優(yōu)選用。一般首選乙醇?;旌先軇┮话銜懈眯Ч?。2.制備結(jié)晶的溶液,需要成為過飽和的溶液。一般是應(yīng)用適量的溶劑在加溫的情況下,將化合物溶解再放置冷處。如果在室溫中可以析出結(jié)晶,就不一定放置于冰箱中,以免伴隨結(jié)晶析出更多的雜質(zhì)?!靶律鷳B(tài)”的物質(zhì)即新游離的物質(zhì)或無定形的粉未狀物質(zhì),遠較晶體物質(zhì)的溶解度大,易于形成過飽和溶液。一般經(jīng)過精制的化合物,在蒸去溶劑抽松為無定形粉未時就是如此,有時只要加入少量溶劑,往往立即可以溶解,稍稍放置即能析出結(jié)晶。3.制備結(jié)晶溶液,除選用單

5、一溶劑外,也常采用混合溶劑。一般是先將化合物溶于易溶的溶劑中,再在室溫下滴加適量的難溶的溶劑,直至溶液微呈渾濁,并將此溶液微微加溫,使溶液完全澄清后放置。4.結(jié)晶過程中,一般是溶液濃度高,降溫訣,析出結(jié)晶的速度也快些。但是其結(jié)晶的顆粒較小,雜質(zhì)也可能多些。有時自溶液中析出的速度太快,超過化合物晶核的形成勸分子定向排列的速度,往往只能得到無定形粉未。有時溶液太濃,粘度大反而不易結(jié)晶化。如果溶液濃度適當,溫度慢慢降低,有可能析出結(jié)晶較大而純度較高的結(jié)晶。有的化合物其結(jié)晶的形成需要較長的時間。5.如果放置一段時間后沒有結(jié)晶析出,可以加入極微量的種晶,即同種化合物結(jié)晶的微小顆粒。加種晶是誘導(dǎo)晶核形成常

6、用而有效的手段。一般地說,結(jié)晶化過程是有高度選擇性的,當加入同種分子或離子,結(jié)晶多會立即長大。而且溶液中如果是光學異構(gòu)體的混合物,還可依種晶性質(zhì)優(yōu)先析出其同種光學異構(gòu)體。沒有種晶時,可用玻璃棒蘸過飽和溶液一滴,在空氣中任溶劑揮散,再用以磨擦容器內(nèi)壁溶液邊緣處,以誘導(dǎo)結(jié)晶的形成。如仍無結(jié)晶析出,可打開瓶塞任溶液逐步揮散,慢慢析晶?;蛄磉x適當溶劑處理,或再精制一次,盡可能除盡雜質(zhì)后進行結(jié)晶操作。6.在制備結(jié)晶時,最好在形成一批結(jié)晶后,立即傾出上層溶液,然后再放置以得到第二批結(jié)晶。晶態(tài)物質(zhì)可以用溶劑溶解再次結(jié)晶精制。這種方法稱為重結(jié)晶法。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各部分母液,再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三

7、批結(jié)晶。這種方法則稱為分步結(jié)晶法或分級結(jié)晶法。晶態(tài)物質(zhì)在一再結(jié)晶過程中,結(jié)晶的析出總是越來越快,純度也越來越高。分步結(jié)晶法各部分所得結(jié)晶,其純度往往有較大的差異,但??色@得一種以上的結(jié)晶成分,在未加檢查前不要貿(mào)然混在一起。重結(jié)晶方法是利用固體混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度不同而使其相互分離。進行重結(jié)晶的簡單程序是先將不純固體物質(zhì)溶解于適當?shù)臒岬娜軇┲兄瞥山咏柡偷娜芤?,趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì),冷卻濾液,使晶體自過飽和溶液中析出,而易溶性雜質(zhì)仍留于母液小,抽氣過濾,將晶體從母液中分出,干燥后測定熔點,如純度仍不符合要求,可再次進行重結(jié)晶,直至符合要求為止。 非經(jīng)典的重結(jié)晶(尤其適用于卟啉、杯

8、芳烴,富勒烯等大分子量的化合物):可以除掉柱分離都不能分離的雜質(zhì)。即將你的產(chǎn)物在試管中溶于1份中等溶解性的溶劑,溶解性太好的溶劑是不行的,一般為二氯甲烷,三氯甲烷,乙酸乙酯,甲苯,最好不用THF和二氧六環(huán),除非前面的溶劑都溶解不了。然后用滴管(最好用注射器)小心沿試管壁加入四份不溶你產(chǎn)品的溶劑(一般為正己烷和甲醇,兩種溶劑必須互溶,常用的溶劑體系為二氯甲烷/甲醇,三氯甲烷/甲醇,二氯甲烷/正己烷,三氯甲烷/正己烷,甲苯/正己烷,乙酸乙酯/正己烷),這是你可以看見溶液中有一兩相界面,塞上塞子,將試管放到一個沒有人會碰到的地方,一般27天兩相就會完全混合,有固體會析出。 下面就是最重要的操作。將母

9、液用很細的滴管盡可能的吸出,注意不要把固體吸出!然后用正己烷(注意不要用石油醚,因為不易完全出去)或甲醇洗滌固體,然后用很細的滴管盡可能的吸出加入的溶劑,反復(fù)兩次后。如果瓶底有顆粒狀可以吸動的固體,瓶壁上有膜狀的固體,這時應(yīng)該再加入少量正己烷,將顆粒狀可以吸動的固體吸出,滴在雙層的家用的衛(wèi)生紙上,然后風干即可。(不要用濾紙,因為吸附太厲害,5mg東西估計全部粘在濾紙上,刮不下來)。瓶壁上膜狀的固體就留著下次用,一般是不純的東西。如果析出的是晶體,最好。操作同上。 (1)溶劑的選擇與加入方法 在單晶的培養(yǎng)過程中,我走了與正常結(jié)晶相反的路子。通常是用適量極性大的溶劑提取你的反應(yīng)物質(zhì),然后再滴加少量

10、的極性小的溶劑,放置結(jié)晶。這樣做的結(jié)果是結(jié)晶很慢,而且是結(jié)晶的收率不高。而我用的方法是背道而行。先用極性小的溶劑提取。根據(jù)你的反應(yīng)物質(zhì)量,加入適量的極性小的溶劑,不能全溶解,就加入適量的極性大的溶劑(注意:切不可多加),如果此時還有少量沒有溶解,A)你可以再加重復(fù)極性小的溶劑,再加極性大的溶劑。直到全溶解;B)也可以微熱溶解(如果你的樣品是熱穩(wěn)定好的話)這樣的做法是非常好結(jié)晶的,不信你試試看,如果你晚上做的這樣的操作,第二天早上你會發(fā)現(xiàn)你的晶體已經(jīng)長出來了。C)微熱還有些沒溶解,就直接過濾。這樣也可以很快結(jié)晶。但是會損失些產(chǎn)物。(2)溫度的選擇上面談了溶劑的選擇,和加入順序?,F(xiàn)在我再來說說溫度

11、的選擇。溶劑加入后就要選擇放那里結(jié)晶了 。你不能總認為溫度越低越好,要想得到好的晶體,溫度的選擇很重要的!首先放在室溫(必須無外界震動)一兩天看看,有無結(jié)晶,如有結(jié)晶說明室溫就能結(jié)出好晶體,無需放之低溫。如果室溫不結(jié)晶,再放如0度。過兩天看看,再不行,5度,10度,15度,20度,30度,我想,這些條件大家實驗應(yīng)該不難。如過你一開始放于低溫可能結(jié)晶很快但的不到好的晶體??赡苁嵌嗑В皇菃尉АiL晶體過程千萬不能震動。有條件的單獨一間房間來結(jié)晶最好。低溫結(jié)出的晶體再送測試前要處理,不能那出來就去測。 因為拿出來到室溫,溫度升高,晶體就可能融化了,首先你的去掉部分溶劑才行。只留少許即可。(3)利用極性小(溶解度?。┑娜軇┯脴O性大的溶劑提取后,再進行濃縮恰好到有溶質(zhì)析出時為此(此時因減壓濃縮體系內(nèi)的溫度應(yīng)該低于外界)等到溫度升到室溫,拿到手套箱內(nèi),用針筒向上面的溶液面上輕輕的滴加幾滴極性小的(溶解度小的)溶劑。這樣處理完你會很易得到很好的晶體的。我總結(jié)出來,一般我做反應(yīng)時候用極性相對大些的甲苯、乙醚、THF等。再結(jié)晶時候用極性小些正己烷、以及正己烷與甲

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