常用溶剂的物理性质和纯化

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1、常用溶剂的物理性质和纯化化学合成实验经常会用到溶剂，溶剂不仅作为反应介质，产物的纯化和后处理例如重结晶、萃取、层 析等操作也经常用到溶剂。由于溶剂的用量总是比较大，即使溶剂中微量杂质也会对反应和产物的纯化带 来一定的影响。一些有机反应（如Grignard反应等）对溶剂的要求更高，微量的水和醇都会使反应难以发 生。因此，溶剂在使用前应检验其纯度，需要时将其纯化。下面介绍常用有机溶剂的物理性质和一般纯化 方法。1 .石油醚石油醚为轻质石油产品，是低分子量的烃类（主要是戊烷和己烷）的混合物。其沸程为301500C，收 集的温度区间一般为300C，有30600C、60900C、901200C等沸程规格

2、的石油醚。石油醚中含有少量 不饱和烃，沸点和烷烃相近，用蒸馏法无法分离，必要时可用浓硫酸和高锰酸钾把它除去。通常将石油醚 用其体积十分之一的浓硫酸洗涤两三次，再用10%的硫酸加入高锰酸钾配成的饱和溶液洗涤，直至水层中 的紫色不再消失为止，然后再用水洗，经无水氯化钙干燥后蒸馏。如要绝对干燥的石油醚则再用金属钠进 一步干燥（见“无水乙醚”九2. 苯bp80.10C，mp5.50C，d4200.87865，nD201.5011普通的苯含有少量的水（200C时，苯能溶解0.06%的水），苯和水形成的共沸混合物在69.250C沸腾， 含有91.17%的苯。由煤焦油加工得到的苯还含有少量的噻吩（沸点840

3、C）。欲除去水和噻吩，可用等体积 的15%硫酸洗涤，直至酸层为无色或浅黄色，或检查无噻吩为止（取5滴苯，加入5滴浓硫酸及12滴 1%a ,p -吲哚醌-浓硫酸溶液，振荡，如酸层呈墨绿色或兰色，表示有噻吩存在）。苯层再依次用水、 10%Na2CO3水溶液、水洗涤，无水氯化钙干燥过夜后，蒸馏。若要高度干燥可加入金属钠进一步除水。3. 甲苯bp110.60C，d4200.8669，nD201.4961甲苯与水形成共沸混合物，在84.10C沸腾，含81.4%的甲苯。一般甲苯中还可能含有少量甲基噻吩。 用浓硫酸（甲苯:酸=10:1）振荡30min（温度不要超过300C），甲苯层依次用水、10%Na2CO

4、3水溶液、水洗涤， 无水CaCl2干燥过夜后，蒸馏。若要高度干燥可加入金属钠进一步除水。4. 二氯甲烷bp400C, d4201.3255，nD201.4246二氯甲烷与水形成共沸混合物，在38.10C沸腾，含98.5%的二氯甲烷。它与乙醚的沸点相近，溶解性 能也很好，但它比水重和不燃性，有时代替乙醚使用。其主要杂质是醛类。先用浓硫酸洗至酸层不变色， 水洗除去残留的酸，再用510%NaOH（或Na2CO3）溶液洗涤两次，水洗至中性，无水MgSO4干燥过夜， 蒸馏。收集于棕色瓶避光储存。二氯甲烷（以及氯代烷类）不能于金属钠接触，否则有爆炸的危险。5 .氯仿bp61.20C, d4201.4832

5、，nD201.4455氯仿在空气和光的作用下，分解生成剧毒的光气，一般加入0.51%的乙醇以防止光气的生成。为了 除去乙醇，将氯仿与少量浓硫酸（氯仿体积的5%）洗涤两次，水洗至中性，经无水CaCl2（或无水Na2SO4） 干燥后蒸馏，收集于棕色瓶避光储存。6.四氯化碳bp76.50C, d4201.5940 , nD201.4601四氯化碳与水形成共沸混合物，在660C沸腾，含95.9%的四氯化碳。四氯化碳可直接蒸馏，水以共沸 物而被除去。有时四氯化碳中含有少量CS2，在四氯化碳中加入5%NaOH溶液回流12h，水洗，干燥后 蒸馏。7. 1,2-二氯乙烷bp83.70C, d4201.2531

6、, nD201.44481,2-二氯乙烷与水形成共沸混合物，在720C沸腾，含81.5%的1,2-二氯乙烷。1,2-二氯乙烷常含有少量 酸性物质、水份及氯化物等。可依次用浓硫酸、水、5%NaOH溶液和水洗涤，用无水CaCl2或P2O5干燥， 然后蒸馏。8. 甲醇bp65.150C, d4200.7914，nD201.3288市售试剂级甲醇纯度能达99.85%，含水量约为0.1%，丙酮约为0.02%，一般可满足应用。如欲制得无 水甲醇，可用镁的方法（见“绝对乙醇的制备”九9. 乙醇bp78.50C,d4200.7893,nD201.3611乙醇与水形成共沸混合物，在78.150C沸腾，含95.5

7、%的乙醇，通常工业用的99.5%乙醇不能直接蒸馏 制取无水乙醇。如欲制得无水乙醇（含量99.5%），取200mL工业乙醇和50g生石灰在沸水浴上加热回流 3h后蒸馏（生石灰和乙醇中的水生成氢氧化钙，因加热时不分解，氢氧化钙不用滤出）。绝对乙醇（含量 99.95%）可用金属镁处理来制备：在250mL的圆底烧瓶中加入0.6g干燥纯净的镁屑，10mL99.5%乙醇， 装上带有氯化钙干燥管的回流冷凝管，沸水浴加热至微沸，移去水浴，立刻加入几粒碘，引发反应。乙醇 和镁反应是缓慢的，如所用的乙醇含水量超过0.5%则反应更加困难。在加碘之后反应仍不发生，则可再加 入几粒碘，有时反应很慢，则需加热。待镁全部反

8、应完后，加入100mL99.5%乙醇和几粒沸石，回流1h后蒸馏。2C2H5OH+Mgf (C2H5O)2Mg + H2 f(CH OMg + 2H O-2C H OH+Mg(OH252225210.乙醚bp34.510C, d4200.7138，nD201.3526在150C时乙醚中能溶解1.2%的水，与水形成的共沸混合物含水1.26%，在34.150C沸腾。在空气中受 光作用，乙醚容易形成爆炸性的过氧化物。制备无水乙醚时首先要检查有无过氧化物存在，其方法是：取 少量乙醚和等体积的2%碘化钾溶液，加入几滴稀盐酸一起振摇，如能使淀粉溶液呈兰色或紫色，既证明有 过氧化物存在。除去过氧化物可在分液漏

9、斗中加入乙醚和相当乙醚体积1/5的新配制的硫酸亚铁溶液（取 100mL水，慢慢加入6mL浓硫酸，再加入60g硫酸亚铁溶解而成九制备无水乙醚时，将除去过氧化物的 乙醚先用CaCl2干燥过夜，过滤、蒸馏，储于棕色瓶中，再用金属钠干燥至无气泡发生为止（可用无水硫 酸铜检查脱水是否完全九如需要纯度更高的乙醚时，用0.5%的KMnO4溶液共振摇，使其中的醛类氧化成 酸，破坏不饱和化合物，然后依次用5%NaOH溶液、水洗涤，经干燥、蒸馏后再用金属钠干燥，至不再有 气泡放出，同时钠的表面较好，则可储存备用。用前过滤蒸馏即可。11. 二氧六环bp101.50C，mp120C, d4201.0336，nD201

10、.4224二氧六环中含有少量乙酸、水、乙醚和乙二醇缩乙醛，久储的二氧六环还可能含有过氧化物。向二氧 六环中加入10%质量的浓盐酸，回流3h，同时缓慢通入氮气，以除去生成的乙醛。分去酸层，用粒状氢氧 化钾干燥过夜，过滤，再加金属钠回流1h，蒸馏，加钠丝储存。12. 四氢呋喃bp65.40C, d4200.8892，nD201.4070四氢呋喃与水混溶，与水的共沸混合物在63.20C沸腾，含四氢呋喃94.6%。四氢呋喃特别容易自动氧 化生成过氧化物。过氧化物可用酸化的碘化钾来检查，（见“乙醚”九如要制得无水无过氧化物的四氢呋喃， 在氮气保护下将其与氢化锂铝回流（通常1000mL约需24g氢化锂铝）

11、，然后蒸馏。这样提纯的四氢呋喃 一般应立即使用，如要保存，则要加入钠丝，瓶塞要附有氯化钙干燥管以通大气。13. 丙酮bp56.20C, d4200.7899，nD201.3588普通丙酮中往往含有少量水及甲醇、乙醛等还原性杂质，可在1000mL丙酮中加入5g高锰酸钾回流， 以除去还原性杂质，若高锰酸钾的紫色很快消失，需再加入少量高锰酸钾继续回流，至紫色不再消失为止。蒸出丙酮，用无水K2CO3或无水CaSO4干燥，过滤，蒸馏，收集5556.50C的馏分。14. 乙酸bp1180C，mp16.60C，d4201.0498乙酸与水混溶，可用反复冷冻的方法脱出其中的水份，但冷却温度不能过低，否则水和其

12、他杂质也将 结晶析出。用冷却的漏斗过滤，并充分压干，但不能洗涤。另一种纯化的方法是加入25%KMnO4溶液与 其一起回流26h，分馏，用P2O5除去微量的水份。15. 乙酸乙酯bp77.060C, d4200.9003，nD201.3723乙酸乙酯常含有少量水、乙醇和乙酸。可用下述方法精制：(1)取100mL乙酸乙酯、10mL乙酸酐和 1滴浓硫酸，加热回流4h，分馏。再用无水碳酸钾干燥，过滤后蒸馏。如此可得到纯度为99.7%的乙酸乙 酯。(2)将乙酸乙酯先用等体积的5%碳酸钠溶液洗涤，再用饱和氯化钙溶液洗涤，无水碳酸钾干燥后蒸馏。16. N,N二甲基甲酰胺bp153.00C, d4200.9487，nD201.4305N,N二甲基甲酰胺常含有少量的胺、氨、甲醛和水。在常压蒸馏时有些分解，生成二甲胺和一氧化 碳。可用下述的方法纯化：分馏由250g N,N二甲基甲酰胺、30g苯和12g水所组成的混合物，首先蒸出 的是苯、水、胺和氨，然后减压蒸馏，就可以得到纯的无色无臭的N,N二甲基甲酰胺。17. 二甲亚砜bp1890C，mp18.5 0C, d4201.1014，nD201.4783二甲亚砜中通常含有约0.5%的水和微量的甲硫醚和二甲砜，减压蒸馏一次即可应用。如果向500g二甲亚 砜加入氢化钙25g，加热回流数小时，在氮气流下减压蒸馏，既可得到干燥的二甲亚砜。