这些年学到的有机实验小技巧

发布时间:2021-05-22 来源:化学科讯 阅读:2

1. 需要通过过滤除去固体,但抽滤特别慢基本抽不动时,可以考虑用离心机。

2. 做反应的时候,搅拌子速率控制好,搅拌时不能让体系内的液体飞溅到瓶壁上。液体飞溅意味着有液滴脱离体系。

举例说明可能更好理解:我要在冰浴里做低温反应,但有一滴液体飞溅到瓶壁上了,那这一滴液体在流回体系之前,其实都处于室温状态,说不定副反应就出现了。

3. 反应总是挂的时候,可以怀疑下原料问题,有时候国产溶剂重蒸一下,反应就成功了。有时候是因为溶剂里面含水量太高。

4. 用耐压瓶做加热反应时,不要以为加热好长时间了而且体系彻底稳定了就不会炸,一定要千万小心。我自己见到的,晚上开始加热过夜的耐压瓶,半夜没出事,第二天中午炸了,炸完以后通风橱挡板玻璃彻底碎裂。我个人的建议是,只要有耐压瓶在运转的通风橱,旁边一定一定不要有人在做实验,通风橱保持封闭。需要停止加热的时候,只把通风橱拉开一点点,伸手进去关闭加热,再关闭通风橱,在体系彻底冷却之后再正常使用。以及有裂痕的耐压瓶千万不要用了,不要作死。

5. 不着急的话下雨天就别开反应了,空气中的湿度有可能影响反应。另外,不要以为保护气是万能的,存在氮气中含水量过高从而影响反应的可能性,虽然这个我在国内没见到过。但如果反应做不出来,实在找不到原因了,就看看是不是这个因素造成的吧。国外的例子是把氮气换成氩气,在这地方能用的氩气更加干燥,然后反应就成了。

6. 水泵+管子+转接头+烧瓶,一定程度上可以代替真空干燥箱用。当然有真空干燥箱就更好了。养成随手干燥你的产物的习惯,长时间的干燥可以帮助避免谱图上各种溶剂峰,能帮你更准确地搞清楚你有多少产物,诸如此类的各种优点。

7. 想旋蒸干溶剂得固体时,如果旋干,固体都会黏在烧瓶壁上,很难刮。可以考虑旋蒸时不要彻底旋干,留下少量溶液,用滴管吸出以后选择自然晾干,或者加到不良溶剂里等固体析出后过滤,可以让你免受用药匙使劲刮烧瓶壁的苦。

8. 做实验时可以戴两双手套,保护效果更好。弄脏了就丢外层手套就可以了。保护健康的问题上,不要吝啬。

9. 干燥的时候尽量用硫酸钠,不用硫酸镁。除了镁离子有时候会配位的问题损伤产物以外,过滤的时候用硫酸钠滤得比较快。虽然好像硫酸镁的吸水效果是比较好啦。。

10. 实验服穿好,除了防止不小心打碎东西划伤手臂外,还能减少皮肤对挥发性物质的吸收。口罩戴好,主要防硅胶和粉尘。进入实验室,必须戴护目镜,这比实验服和口罩还重要。

11. 做实验之前,要查好每一个需要用的试剂的MSDS,了解你所用的试剂的毒性,和万一着火时的灭火措施(用干粉还是二氧化碳灭火器之类的)。在MSDS上,有关于GHS危险说明(GHS hazard statements)的信息,这些信息很重要,能让你注意到很多你所用试剂的操作要点。比如吡啶特别易燃,苯甲酰氯具有强致敏性,诸如此类,能让你注意到很多你不会注意到的危险。当时我用苯甲酰氯之前查了MSDS,知道这家伙致敏性极强,实践表明我穿好实验服带好手套,就他挥发的气体都让我手腕发痒。要不是查过MSDS,我都不知道手痒是这里来的。

吐个槽,我们一般人都只知道丁基锂容易烧,然而其实丁基锂有各种奇葩人设,比如生殖毒性,引起器官衰竭,之类的,还有乙酸酐我记得是“吸入可能致命”。很多试剂其实具备平时完全注意不到的性质。

12. 分液漏斗洗涤有机相的时候,用饱和食盐水洗,两相分层会好看一些,毕竟离子含量高了,极性更强了,用蒸馏水相对容易出现乳化。不过要看具体实验了,不是让你别用蒸馏水洗……

13. 养成顺手对固体重结晶的习惯,有时候会有意想不到的惊喜。比如,顺反异构的分离。

同一种固体物质的顺反异构,极性差异小到柱子无法分开,但是重结晶的时候,有可能异构体A比异构体B溶解度更低,会抢先析出,而在晶核的存在下,异构体A进一步析出,这样有可能就直接得到异构体A了。不过这种情况下,要拿纯的异构体B就不容易了……

我现在只要晚上实验结束下班了,有没提纯的固体,我都习惯性设个重结晶再走,等着第二天看能不能捡个大便宜。

14. 化合物表征,常用的是氢谱,碳谱,高分辨,单晶XRD,元素分析。其中元素分析可以说是恶名昭著的玩意,氢谱碳谱要求的纯度是明显低于元素分析的。一般来说,核磁上看着化合物很干净了,才会有胆量去挑战元素分析这种东西。

影响元素分析结果的,除了化合物纯度以外,最常见的原因是固体中包含有粉尘。在送元素分析样品之前,记得先把样品用微孔滤膜过一遍;除此之外,要保证化合物的彻底干燥。

尤其要注意单晶,单晶对于元素分析来说,不一定是个好东西,因为单晶里有可能包裹着溶剂分子,带来的结果就是元素分析的误差。为了避免这种情况的出现,在送元素分析样品之前,要另外把这个样品打个核磁看看,不要以为滤尘之前的样品核磁干净,滤完后干燥的样品就一定不包含溶剂。

15. 甲醇能溶解硅胶。如果在过柱子的时候,流动相用了甲醇,那么你的产物在旋干以后,八成包含了溶解在甲醇里一起下来的硅胶,用二氯甲烷之类的溶剂重新溶解你得到的东西,然后过一下微孔滤膜,除去硅胶就好了。

同样的事情,注意一下那个砂芯漏斗。如果你用砂芯漏斗滤出了固体,要从漏斗上刮产物的时候,你八成会把砂芯一起刮下来,记得也用微孔滤膜过一遍。

16. 长时间回流的反应,除了注意用真空酯把体系完全密闭之外,要注意一下保护气的流速。氮气/氩气不要开太大,因为在这种密闭体系里,其实这种保护气是在给体系额外增加压强,万一你的体系有哪个地方的密闭做得不是特别好,那么大流速的保护气会把你体系里回流得溶剂往那个缝隙“挤”,那么你体系的溶剂会跑得特别快。我就试过80度,水作溶剂的反应,活生生把水弄干了。

17. 低温有很多方法,除了冰水浴和低温反应器以外,图快你可以考虑用液氮,或者往丙酮里加干冰。不过需要一个特殊容器,一般玻璃还不行。好像叫杜瓦?

18. 做好产物以后,不要全部用到下一步反应里,稍微留一点,用来点板监测反应用。

19. 如果你的预期产物是固体,但是出来的是液体,并不意味着你的产物不对。有的时候我们只是需要一点奇怪的方法和步骤让固体析出来。方法千奇百怪,我试过的有:直接丢冰箱析出;加不良溶剂放冰箱几小时或过夜后析出;加不良溶剂后室温静置一小时后析出;等等。啥事都发生过。我只是想提醒一下,不要瞎丢东西,尤其是打核磁正确的情况下。

20. 做出来产物,分液以后可以用砂芯漏斗加点硅胶,把产物洗一遍,除除杂质。

过完柱子的固体产物也不一定纯,可以顺手做个重结晶。

21. 点板是过柱子的重要依据,然而板子和柱子随时会有差异。除了自己实践体验以外,我就看着人家文献的实验部分,点板点出来环己烷:乙酸乙酯 8:2,上柱子就变成环己烷:乙酸乙酯95:5了。也就是说,有时候你过柱子的时候,需要比点板子更谨慎一些。

22. 不要完全相信点板的结果,尤其是你试图点的是离子化合物的时候……虽然一般两个点确实是两种物质。有的时候你的物质是纯的,不过在板子上分解了的可能性也是完全存在的。

23. 点板的时候如果你的产物在石油醚里完全跑不动,上柱子以后可以考虑用石油醚先使劲冲,去除一下其他的杂质。有时候离子化合物可以用一般硅胶柱去跑,有时这种可以用二氯甲烷使劲冲去洗杂质,然后再在流动相里加点甲醇,把产物冲下来,来提纯你的东西。

24. 文献有时候用特殊的物质是有理由的,最好能搞清楚人家用某些试剂的动机。有一次我过离子交换柱,文献里用的是碳酸氢铵,但实验室没有,买的话要等,又没借到。我查了各种原理和吸附强度之类的东西,觉得碳酸氢钠溶液完全可以替代碳酸氢铵溶液,就擅自用了碳酸氢钠。哪知道小组会的时候导师跟我说,这两个有区别的,区别在于,碳酸氢铵可以通过旋蒸除去。

25. 一般带着手套做实验的时候,容易产生静电。这会带来固体粉末乱飞的问题,还会影响你的天平——带着手套拿玻璃瓶放到那个小数点后五位的天平去试试看,数值飘半天稳定不下来。有的时候处理固体是需要摘下手套的,或者可以考虑去买某种防静电的小装置。

26. 无机化学的相关知识可以用在有机后处理上。比如有些氯化亚锡还原的反应,水洗没那么好洗的,比如那个苯胺变苯肼盐酸盐的反应,产物里很可能含一堆氯化亚锡,然而核磁看不出来,这事文献是有报道的(我还记得那篇文章是直接怼另一个人发表的制备过程根本制备不纯)。有的情况可以考虑用乙醚洗,氯化亚锡溶于乙醚的。还有别的应用是用甲醇重结晶来去除铜盐。细节记不清了,但是不要忽略一些无机知识在有机实验中的用处。


关键词:有机实验

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