晶体培养技巧答疑

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1、晶体培养技巧答疑1*针对生成小晶体，可以有很多几个方面的原因导致的，那么就 需要针对这些原因来进行解决：1. 可能是由于反应时间不够导致的，这个时候可以加长反应时间 就好了；2. 可能是由于反应温度较低，从而导致的生成的晶核太多，从而 导致溶液中营养液不足而导致的，这个时候可以尝试升高反应温度来 看看；3. 可能是本身的反应的浓度太低，从而导致营养液不足，这个时 候可以适当的增加反应物的浓度以增加营养液的量；4. 还有可能是因为反应浓度太高，那么在这个温度下反应物离子 碰撞的几率太高，从而导致在这个温度下成晶核太快，而晶体生长的 速度太慢，这个时候可以尝试采取稀溶液的方式，这样可以减低离子 的

2、碰撞，这样就能减低晶核的生长，有利于晶体的生长，这样就能够 得到较大的单晶，不过这个时候需要适当的增加反应时间和反应温度，5。可以尝试在溶剂中加入另外的一种溶剂，如 DMF 等，可以改 变反应釜内的压力。不过因为水热反应的机理还是一个黑匣子，所以一切都是我自己 的一些经验，希望能给你们带来点帮助，但是不一定能够每个晶体都 能够变大。2*一般来说，晶体表面有很多裂缝，表面粗糙不平，而且特别脆， 一碰就碎有以下几个原因：1，可能是因为得到的是有机晶体，那么它的存在是由于单纯的氢 键或者是其他的一些弱作用而形成的，这个时候你可以尝试将它放到 有机溶剂里面去看看它是否会溶解。如果溶解的话，我想这个就是

3、有 机晶体，相信这个对你来说应该是没有用的东西了，你可以尝试进行 转变了。2，另外一种可能是你得到的晶体的生长太快了，会产生一些缺陷， 从而导致晶体不是很好，而且不是很稳定。产生这种情况的从理论上来说可能是由于生长速度太快了，这个时候可以做这样的尝试：（1）减短反应时间，减少反应的时间也许能够得到一些完美的晶 体，但是也有可能你得晶体还是很脆。（2）降低温度，延长反应时间：降低反应温度，可以使得更多的 晶核的生成，同时也减慢了生长的速度，这样可能会比较有效的解决 晶体比较脆的问题，而加长反应时间可以让晶体长得足够大。（3）减少反应浓度：这个是典型的稀反应方法，可以使得母液中 的营养部分的浓度比

4、较小，从而使得它生长的速度减慢，从而得到较 好的晶体。（4）加入一些其他的溶剂：选择其他的一些溶剂来合成，通过选 择不同溶剂使得营养部分的浓度减少也能够来减慢它的反应速度，此 外一些有机溶剂的加入，由于他们的沸点和黏度的不同也导致形成晶 体的生长速度上的差别，这样就更加有利于晶体的生长，因此可以尝 试采用其他的溶剂来合成看看。以上的几种方法只是我在实验过程中得到的一些经验，但是不一 定有效，但是不妨尝试一下。3，还有一种的可能是你得到的化合物是多孔化合物，得到的晶体 的空洞很大，同时骨架不是特别的稳定，这样就容易得到一些比较脆 的晶体了。这个时候你就需要先通过粉末 XRD 衍射来看看它是否是这

5、 样的情况了，如果是的话，那么只能是通过改变实验配比得到一些较 为完美的晶体，并迅速的将其保护起来进行低温单晶衍射了。3*方法一：挥发用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯中，小烧杯的内表面越 光滑单晶性越好，否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射 数据带来麻烦，甚至会造成无法解晶体结构，那将是非常可惜的；烧 杯用滤纸或塑料薄膜封口防止灰尘落入，同时减慢挥发速度，长出较 好晶形的单晶，一般挥发性稍差的溶剂用滤纸，如，水等。静置至发 现满意的晶体出现。方法二：扩散用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯或广口瓶中，塑料薄膜 封口（用针戳 3-5 个小孔），放于盛有该金属配合物的挥发性不良溶 剂（

6、一般用乙醚）的大瓶子中。静置至发现满意的晶体出现。方法三：分层 将金属的水溶液放于试管下层，配体的有机溶剂溶液放于试管上 层，中间是水和有机溶剂的混合溶剂，封口。操作要小心，最好是用 滴管伸进试管靠近液面缓慢滴加。静置至发现满意的晶体出现。以上是我在培养配合物单晶常用的方法，一般是几种方法同时做， 不是每种方法都能或总能培养出单晶，更多的是取决于配合物的结晶 性好坏。总之就是多试：不同的温度、溶剂、混合溶剂的比例4*下面是我下载的一点小资料，也许在小木虫上下的，好久了， 忘记了有关单晶培养的问题1. 单晶培养的方法多种多样，我们没必要掌握那些难以操作的， 如升华法、共结晶法等。最简单的最实用。

7、常用的有 1.溶剂缓慢挥发 法；2. 液相扩散法；3. 气相扩散法。99的单晶是用以上三种方法培养出来的。2. 单晶培养所需样品用量一般以 1025mg 为佳，如果你只有 2mg 左右样品，也没关系， 但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法，不能使用溶剂缓慢挥发法。3. 单晶培养的样品的预处理 样品溶解后一定要过滤，不能用滤纸，而是用一小团棉花轻轻的 塞在滴管的中下部或下部，不要塞太紧，否则流的太慢。样品当然是 越纯越好，不过如果实在没办法弄纯也没关系，培养一次就相当于提 纯了一次，我经常用一些 TLC 显示有杂点的东西长单晶，但得多养几 次。4. 一定要做好记录 一次就得到单晶的可能性比较小。

8、因此最好的方法就是在第一次 培养单晶的时候，采取少量多溶剂体系的办法。如果你有 50mg 样品， 建议你以5mg为一单位，这样你可以同时实验10种溶剂体系，而不是选两种溶剂体系，每个体系25mg。这是做 好记录就特别重要，以免下次又采用已经失败的溶剂体系，而且单晶 解析时必须知道所用的溶剂。5. 培养单晶时，最好放到没人碰的地方，这点大家都知道。我想 说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5 ， 6 天不管。也许有的溶 剂体系一天就析出了晶体，结果5天后，溶剂全干了。一般一天看一次合适，看的时候不要动它。明显不行的体 系（如析出絮状固体）就要重新用别的溶剂体系再重新培养。6. 液相扩散法中良溶

9、剂与不良溶剂的比例最好为1：21：4。7. 烷基链超过4 个碳的很难培养单晶。8. 分子中最好不要有叔丁基，因为容易无序，影响单晶解析的质 量。9. 含氯的取代基一般容易长单晶，如 4氯苯基取代化合物比苯基 取代化合物容易长单晶。晶体结构解析步骤。一支管法：在单晶制备时，经常会发现配位一发生，产生大量的 微晶，再去挥发母液，怎么都长不大，以前听人说可用扩散法，但受 到文献启示，可以找一根长玻璃管，底下注入盐的溶液，上面加一个 纯溶剂缓冲层（可长可短），最上面注入（先慢后快）配体溶液，两 三个小时或两三天就搞定了。原理是：玻璃管越细，两层间的接触面 越小，扩散速度降低，有效避免新手一扩散就出沉淀

10、的尴尬!试管法： 反应发生就产生大量的微晶，再去挥发母液，怎么都长不大。可 以找一根长 15 厘米直径为 1-1.5 厘米的试管，底下直接放入盐的固体， 加大量溶剂（先慢后快）最上面注入（先慢后快）配体溶液（上下溶 剂可以相同，但为了保险，可在配体溶液中加入密度小的溶解性差的 溶剂，如石油醚或乙酸乙酯；如果不同，一定要注意上面的密度要 小！），两三个小时或两三天就搞定了。新手两三次就搞定了！原 理：文献上都说上下两层均溶液，但是操作起来很困难，如果直接放 入盐或者配体的固体，就增加了溶解的平衡，先慢是为了固体或溶液 被猛烈撞击，后快是为了让刚溶解的部分死心塌地的呆在他应处的地 方（好像违反动力

11、学，但是是真的）如果有专用的石英管（一端粗、 一端细），可将晶体吸入到管中，除去大部分溶剂，但是一定要有溶 剂，用打火机迅速封烧较细端，用较细滴管（或针管）吸少量母液， 将该管放入离心机的塑料管中，低速离心，使得晶体既保持在母液中， 又能完全卡在合适的位置而不乱动。如没有专用的石英管，可用废核 磁管自己拉一根。金属配合物单晶的培养方法一：挥发用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯中，小烧杯的内表面越 光滑单晶性越好，否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射数据带来麻烦，甚 至会造成无法解晶体结构，那将是非常可惜的；烧杯用滤纸或塑料薄 膜封口防止灰尘落入，同时减慢挥发速度，长出较好晶形的单晶，

12、一 般挥发性稍差的溶剂用滤纸，如，水等。静置至发现满意的晶体出现。 方法二：扩散用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯或广口瓶中，塑料薄膜 封口（用针戳 3-5 个小孔），放于盛有该金属配合物的挥发性不良溶 剂（一般用乙醚）的大瓶子中。静置至发现满意的晶体出现。方法三：分层 将金属的水溶液放于试管下层，配体的有机溶剂溶液放于试管上 层，中间是水和有机溶剂的混合溶剂，封口。操作要小心，最好是用滴管伸进试管靠近 液面缓慢滴加。静置至发现满意的晶体出现。以上是我在培养配合物单晶常用的方法，一般是几种方法同时做， 不是每种方法都能或总能培养出单晶，更多的是取决于配合物的结晶性好坏。总之就 是多试：不同的

13、温度、溶剂、混合溶剂的比例1. 制备结晶，要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂，最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解度较大。溶剂的沸点亦不 宜太高。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。但有些化 合物在一般溶剂中不易形成结晶，而在某些溶剂中则易于形成结晶。2. 制备结晶的溶液，需要成为过饱和的溶液。一般是应用适量的 溶剂在加温的情况下，将化合物溶解再放置冷处。如果在室温中可以析出结晶，就不一 定放置于冰箱中，以免伴随结晶析出更多的杂质。“新生态”的物质 即新游离的物质或无定形的粉未状物质，远较晶体物质的溶解度大， 易于形成过饱和溶液。一般经过精制的化合物，在蒸去溶

14、剂抽松为无 定形粉未时就是如此，有时只要加入少量溶剂，往往立即可以溶解， 稍稍放置即能析出结晶。 3.制备结晶溶液，除选用单一溶剂外，也常 采用混合溶剂。一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中，再在室温下滴加适量的难溶的溶剂，直至溶液微呈浑 浊，并将此溶液微微加温，使溶液完全澄清后放置。4. 结晶过程中，一般是溶液浓度高，降温诀，析出结晶的速度也 快些。但是其结晶的颗粒较小，杂质也可能多些。有时自溶液中析出的速度太快，超过 化合物晶核的形成劝分子定向排列的速度，往往只能得到无定形粉未 有时溶液太浓，粘度大反而不易结晶化。如果溶液浓度适当，温度慢 慢降低，有可能析出结晶较大而纯度较高的结晶。有的化合物

15、其结晶 的形成需要较长的时间。5. 制备结晶除应注意以上各点外，在放置过程中，最好先塞紧瓶 塞，避免液面先出现结晶，而致结晶纯度较低。如果放置一段时间后没有结晶析出，可 以加入极微量的种晶，即同种化合物结晶的微小颗粒。加种晶是诱导 晶核形成常用而有效的手段。一般地说，结晶化过程是有高度选择性 的，当加入同种分子或离子，结晶多会立即长大。而且溶液中如果是 光学异构体的混合物，还可依种晶性质优先析出其同种光学异构体。 没有种晶时，可用玻璃棒蘸过饱和溶液一滴，在空气中任溶剂挥散， 再用以磨擦容器内壁溶液边缘处，以诱导结晶的形成。如仍无结晶析 出，可打开瓶塞任溶液逐步挥散，慢慢析晶。或另选适当溶剂处理

16、， 或再精制一次，尽可能除尽杂质后进行结晶操作。6. 在制备结晶时，最好在形成一批结晶后，立即倾出上层溶液， 然后再放置以得到第二批结晶。晶态物质可以用溶剂溶解再次结晶精制。这种方法称为 重结晶法。结晶经重结晶后所得各部分母液，再经处理又可分别得到 第二批、第三批结晶。这种方法则称为分步结晶法或分级结晶法。晶 态物质在一再结晶过程中，结晶的析出总是越来越快，纯度也越来越 高。分步结晶法各部分所得结晶，其纯度往往有较大的差异，但常可 获得一种以上的结晶成分，在未加检查前不要贸然混在一起。7. 化合物的结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和熔距，一可 以作为鉴定的初步依据。这是非结晶物质所没有的物理性质。化合物结晶的形状和熔点往 往因所用溶剂不同而有差异。原托品碱在氯仿中形成棱往状结晶，熔 点207弋；在丙酮中则形成半