Выбор растворителя

Вещество должно плохо растворятся в растворителе на холоду и хорошо при нагревании. Важное значение имеет также растворимость примесей в выбранном растворителе. Примеси либор должны иметь высокую растворимость либо очень низкую в широком интервале температур в данном растворителе. В последнем случае достаточно чистое вещество можно получить только после многократной перекристаллизации. При перекристаллизации неизвестного вещества, когда и растворитель, и его количество, необходимое для перекристаллизации, неизвестны, следует провести предварительные опыты с малыми количествами вещества в пробирках. Первоначально при выборе растворителя руководствуются старым правилом: «подобное растворяется в подобном», т.е. вещество хорошо растворимо в растворителях, химически и структурно близких ему. Для подбора растворителя можно воспользоваться следующими качественными данными приведенными в табл. 2.

Таблица 2.- Рекомендации по подбору растворителя для перекристаллизации

Класс соединений	Гидрофобные свойства ô ô ô ô ô ô	Хорошо растворимы в следующих растворителях
Углеводороды	Углеводороды, эфир, галогенуглеводороды
Галогенуглеводороды
Простые эфиры	Сложные эфиры
Сложные эфиры
Нитросоединения
Нитрилы	Спирты, диоксан, уксусная кислота
Кетоны	¯   Гидрофильные свойства
Альдегиды
Фенолы	Спирты, вода
Амины
Спирты
Карбоновые кислоты
Сульфоновые кислоты	Вода

Желательно, чтобы температура кипения растворителя была ниже температуры плавления вещества не менее, чем на 10-15⁰С, иначе вещество при охлаждении выделяется в виде масла.

В отдельных случаях можно использовать смеси растворителей (например, вода-спирт, вода-диоксан, хлороформ-петролейный эфир). Их состав в каждом отдельном случае надо предварительно подбирать.

При применении смесей растворителей сначала растворяют вещество в небольшом количестве одного растворителя, который является лучшим из компонентов смешанного растворителя, затем к раствору медленно при нагревании добавляют другой растворитель, хуже растворяющий данное вещество, до тех пор пока осадок, появляющийся в месте падения капли второго растворителя, еще будет растворяться. Если суммарный объем раствора ещё слишком мал, надо ещё раз прилить небольшое количество «хорошего» растворителя, а затем еще раз прилить «плохого». Иногда удобен обратный порядок приливания растворителя (постепенное прибавление хорошего растворителя к суспензии вещества в плохом растворителе).

2.2.2 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГОРЯЧЕГО НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА

При приготовлении насыщенного раствора из воды взвешенное количество загрязненного вещества помещают в коническую колбу. Затем в эту колбу наливают небольшое количество воды, заведомо недостаточное для полного растворения всего вещества при 100⁰С. Колбу начинают нагревать. Одновременно в другой колбе воду нагревают до температуры кипения. К суспензии постепенно добавляют такое минимальное количество горячей воды, чтобы при кипячении все вещество растворилось.

В том случае, когда горячий насыщенный раствор готовится не из воды, а из какого-нибудь органического растворителя, например, спирта или бензола, необходимо принимать меры, чтобы при нагревании раствора не возник пожар. В этом случае для нагревания используют нагревательные бани. Работу необходимо проводить под тягой. Взвешенное количество загрязненного вещества помещают в круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником. В колбу кладут кипятильные камешки (кусочки пористой керамики). Через обратный холодильник в колбу вливают растворитель, количество которого заведомо недостаточно для полного растворения вещества. Затем смесь нагревают до температуры кипения. Необходимо поддерживать интенсивное кипение растворителя, способствующее хорошему контакту твердого вещества с горячей жидкостью. Кроме того, обычно кривая растворимости вблизи точки кипения растворителя резко поднимается вверх. Если вещество полностью не растворится, то можно через обратный холодильник к суспензии осторожно добавить такое количество растворителя, чтобы при кипячении все вещество растворилось. Во избежание выбросов перед добавлением новой порции растворителя реакционную массу следует немного охладить. Если же вещество в основном растворяется в малом количестве растворителя, а небольшие остатки вещества упорно не растворяются, их целесообразнее отфильтровать, а не добавлять растворитель.

Иногда неочищенный твердый продукт содержит окрашенные загрязнения или примеси продуктов полимеризации. Эти загрязнения трудно отделить перекристаллизацией. Для их удаления в раствор добавляют различные адсорбенты. Так, можно удалить примеси из полярных растворителей активированным углем (в количестве 3-5% от массы растворенного вещества). Осветляющие вещества надо добавлять к охлажденному раствору, т.к. эти вещества могут к энергичному, взрывообразному вскипанию. Из активированного угля выделяется очень много воздуха, которое вызывает вспенивание. Полученный раствор еще раз быстро доводят до кипения.

Дата добавления: 2014-12-27