1. 乙酸異戊酯合成實驗中的問題!急!
1、乙酸異戊酯的沸點是142℃,異戊醇的沸點是132℃,從132℃開始,未完全反應版的異戊醇蒸出了,之後乙酸權異戊酯蒸出(應該是共沸物蒸出),由於一直沒達到乙酸異戊酯沸點所以沒有沸騰;
2、乙酸被加進的濃硫酸碳化了,才會有顏色。具體顏色不同是因為碳化生成物不同,或生成物的比例有區別。
望採納。
2. 酒精生產中,異戊醇和水既然能形成共沸物,為什麼能在精餾塔提出雜醇油呢 越詳細越好
對你的工藝不太了解,我只說我知道的吧!
一般以共沸物形式提純都不是在常壓下進行的!
精餾操作中的工藝參數會對產品純度產生一定的影響,比如壓力,迴流比等等!
有些雜質沸點不同,而且雜質較多的情況下也會影響產品的純度!
還有就是進料時有高於產品沸點與低於產品沸點的雜質而只採用一個精餾塔是無法進行有效的提純的,通常再另加精餾塔!
再者說,有可能是雜質(比如你說的雜醇酒)在塔中停留時間過長也有出現這種情況!
我就知道這么多,不知道對你有沒有用!!!
3. 醇的物理化學性質
一、醇的物理性質
低級的一元飽和醇為無色中性液體,具有特殊的氣味和辛辣味道。水與醇均具有羥基,彼此可以形成氫鍵,根據相似相溶的原則,甲醇、乙醇和丙醇可與水以任意比例混溶,4~11個碳的醇為油狀液體,僅可部分地溶於水;高級醇為無臭、無味的固體,不溶於水。隨著相對分子質量的增大,烷基對整個分子的影響也越來越大,從而使高級醇的物理性質與烷烴近似。一元飽和醇的密度雖比相應的烷烴大,但仍比水輕。醇的沸點隨相對分子質量的增大而升高,在同系列中,少於10個碳原子的相鄰兩個醇的沸點差為18~20℃,高於10個碳原子者,沸點差較小。叉鏈醇的沸點總比相同碳原子數的直鏈醇低,如下表所示。
一些常見醇的名稱及物理常數
化合物
熔點/℃
沸點/℃
相對密度
甲醇
-97
64.7
0.792
乙醇
-115
78.4
0.789
正丙醇
-126
97.2
0.804
正丁醇
-90
117,8
0.810
正戊醇
-79
138.0
0.817
正己醇
-52
155.8
0.820
正庚醇
-34
176
—
異丙醇
-88.5
82.3
0.786
異丁醇
-108
107.9
0.802
異戊醇
-117
131.5
0.812
二級丁醇
-114
99.5
0.808
三級丁醇
26
82.5
0.789
環戊醇
—
140
0.949
環己醇
24
161.5
0.962
烯丙醇
-129
97
0.855
苯甲醇
-15
205
1.046
二苯甲醇
69
298
—
三苯甲醇
162.5
—
—
乙二醇
-16
197
1.113
1,3-丙二醇
—
215
1.060
1,2,3-丙三醇
18
290
1.261
低級醇的熔點和沸點比碳原子數相同的碳氫化合物的熔點和沸點高得多,這是由於醇分子間有氫鍵締合作用的結果。實驗結果顯示,氫鍵的斷裂約需要21~30KJ/mo1,這表明它比原子間弱得多(105~418KJ/mol)。醇在固態時,締合較為牢固;液態時,氫鍵斷開後,還會再形成;但在氣相或非極性溶劑的稀溶液中,醇分子彼此相距甚遠,各個醇分子可以單獨存在單獨存在。多元醇分子中有兩個以上位置可以形成氫鍵,因此沸點更高,如乙二醇沸點197℃。分子間的氫鍵隨著濃度增高而增加,分子內氫鍵卻不受濃度的影響。
二、醇的化學性質
醇的酸性和鹼性
醇羥基的氧上有兩對孤對電子,氧能利用孤對電子與質子結合。所以醇具有鹼性。在醇羥基中,由於氧的電負性大於氫的電負性,因此氧和氫共用的電子對偏向於氧,氫表現出一定的活性,所以醇也具有酸性。醇的酸性和鹼性與和氧相連的烴基的電子效應相關,烴基的吸電子能力越強,醇的鹼性越弱,酸性越強。相反,烴基的給電子能力越強,醇的鹼性越強,酸性越弱。烴基的空間位阻對醇的酸鹼性也有影響,因此分析烴基的電子效應和空間位阻影響是十分重要的。[2]
烴基的電子效應
在氣相下研究一系列醇的酸性次序,其排列情況如下:
(CH3)3CCH2OH > (CH3)3COH > (CH3)2CHOH > C2H5OH > CH3OH > H2O
這說明烷基是吸電子基團。醇在氣態時,分子處於隔離狀態。因此烷基吸電子反映了分子內在的本質。
烴基的空間效應
在液相中測定的醇的酸性次序與電子效應方面正好相反:
CH3OH > RCH2OH > R2CHOH > R3COH
這是因為在液相中有溶劑化作用,R3CO-由於R3C體積增大,溶劑化作用小,負電荷不易被分散,穩定性差,因此R3COH中的質子不易解離,酸性小。而RCH2O-體積小,溶劑化作用大。因此RCH2OH中的質子易於解離,酸性大。一般pKa值是在液相測定的,很多反應也是在液相中進行的。因此根據液相中各類醇的酸性的大小順序,認為烷基是給電子的。
各類醇的共軛酸在水中酸性的強弱,也由它們的共軛酸在水中的穩定性來決定,共軛酸的空間位阻小,與水形成氫鍵而溶劑化的程度愈大,酸性就愈低。如空間位阻大,溶劑化作用小,質子易離去,酸性強。[2]
醇羥基中氫的反應
由於醇羥基中的氫具有一定的活性,因此醇可以和金屬鈉反應,氫氧鍵斷裂,形成醇鈉(CH3CH2ONa)和放出氫氣。
由於在液相中,水的酸性比醇強,所以醇與金屬鈉的反應沒有水和金屬鈉的反應強烈。若將醇鈉放入水中,醇鈉會全部水解,生成醇和氫氧化鈉。雖然如此,在工業上制甲醇鈉或乙醇鈉還是用醇與氫氧化鈉反應,然後設法把水除去,使平衡有利於醇鈉一方。常用的方法是利用形成共沸混合物將水帶走轉移平衡。所沸共合物是指幾種沸點不同而又完全互溶的液體混合物,由於分子間的作用力,它們在蒸餾過程中因氣相和液相組成相同而不能分開,得到具最低沸點(比所有組分沸點都低)或晟高沸點(比所有組分沸點都高)的餾出物。這些餾出物的組成與溶液的組成相同,直到蒸完沸點一直恆定,如乙醇一苯一水組成三元共沸混合物,其沸點為64.9℃(乙醇18. 5%,苯74%,水7.5%),苯一乙醇組成二元共沸混合物,其沸點為68.3℃(乙醇32.4%,苯67. 6%)。由於乙醇一水形成共沸混合物,其沸點為78℃(乙醇95. 57%,水4. 43%),所以乙醇中含有少量的水不能通過蒸餾方法除去,可計算加入比形成乙醇苯一水三元共沸混合物稍過量的苯,先將水除去,然後過量苯與乙醇形成二元共沸混合物除去,剩下為無水乙醇。醇鈉的醇溶液,可通過上述去水方法得到。醇鈉及其類似物在有機合成中是一類重要的試劑,並常作為鹼使用。[2]
醇與含氧無機酸的反應
醇與含氧無機酸反應失去一分子水,生成無機酸酯。
醇與硝酸的反應過程如下:醇分子作為親核試劑進攻酸或其衍生物的帶正電荷部分,氮氧雙鍵打開,而後醇分子的氫氧鍵斷裂,硝酸部分失去一分子水重新形成氮氧雙鍵。
該類反應主要用於無機酸一級醇酯的制備。無機酸三級醇酯的制備不宜用此法,因為三級醇與無機酸反應時易發生消除反應。
醇與含氧無機酸的醯氯和酸酐反應,也能生成無機酸酯。
含氧無機酸酯有許多用途。乙二醇二硝酸酯和甘油三硝酸酯(俗稱硝化甘油)都是烈性炸葯。硝化甘油還能用於血管舒張、治療心絞痛和膽絞痛。科學家發現:硝化甘油能治療心臟病的原因是它能釋放出信使分子「NO」,並闡明了「NO」在生命活動中的作用機理。為此,他們榮獲了1998年諾貝爾生理學和醫學獎。
生命體的核苷酸中有磷酸酯,例如甘油磷酸酯與鈣離子的反應可用來控制體內鈣離子的濃度,如果這個反應失調,會導致佝僂病。[2]
醇羥基的取代反應
醇中,碳氧鍵是極性共價鍵,由於氧的電負性大於碳,所以其共用電子對偏向於氧,當親核試劑進攻正性碳時,碳氧鍵異裂,羥基被親核試劑取代。其中最重要的一個親核取代反應是羥基被鹵原子取代。常採用的方法如下:
1.與氫鹵酸的反應
(1)一般情況
氫鹵酸與醇反應生成鹵代烷,反應中醇羥基被鹵原子取代。
ROH+HX——>RX+H20
醇羥基不是一個好的離去基團,需要酸的幫助,使羥基質子化後以水的形式離去。各種醇的反應性為3°>2°>1°,三級醇易反應,只需濃鹽酸在室溫振盪即可反應,氫溴酸在低溫也能與三級醇進行反應。如用氯化氫、溴化氫氣體在0℃通過三級醇,反應在幾分鍾內就可完成,這是制三級鹵代烷的常用方法。
在氫鹵酸中,氫碘酸酸性最強,氫溴酸其次,濃鹽酸相對最弱,而鹵離子的親核能力又是I->Br->Cl-,故氫鹵酸的反應性為HI> HBr>HCl。若用一級醇分別與這三種氫鹵酸反應,氫碘酸可直接反應,氫溴酸需用硫酸來增強酸性,而濃鹽酸需與無水氯化鋅混合使用,才能發生反應。氯化鋅是強的路易斯酸,在反應中的作用與質子酸類似。
【用Lucas試劑鑒別一級醇、二級醇、三級醇】
濃鹽酸和無水氯化鋅的混合物稱為Lucas試劑。可用來鑒別六碳和六碳以下的一級、二級、三級醇別加入盛有Lucas試劑的試管中,經振盪後可發現,三級醇立刻反應,生成油狀氯代烷,它不溶於酸中,溶液呈混濁後分兩層,反應放熱;二級醇2~5min反應,放熱小明顯,溶液分兩層;一級醇經室溫放置1h仍無反應,必須加熱才能反應。
在使用Lucas試劑時須注意,有些一級醇如烯丙型醇(allylicalcohol)及苯甲型醇(benzylicalcohol),也可以很快地發生反應,這是因為p-π共軛,很容易形成碳正離子進行SN1反應。
各類醇與Lucas試劑的反應速率為
烯丙型醇,苯甲型醇,三級醇>;二級醇>;一級醇
氫鹵酸與大多數一級醇按SN2機理進行反應。
氫鹵酸與大多數二級、三級醇和空阻特別大的一級酵按SN1機理進行反應。
如果按SN機理反應,就有重排產物產生,如2-戊醇與氫溴酸反應有86% 2-溴戊烷與14% 3-溴戊烷;異丁醇在氫溴酸與硫酸中加熱反應,有80%異丁基溴與20%三級丁基溴,新戊醇由於β位位阻太大,得到的是重排產物2-甲基-2-溴丁烷。三級醇與氫鹵酸的反應一般不會發生重排,但三級醇易發生消除反應,所以取代反應需在低溫時進行。
2.與鹵化磷反應
醇與鹵化磷反應生成鹵代烷。
醇羥基是一個不好的離去基團,與三溴化磷作用形成CH3CH2OPBr2,Br進攻烷基的碳原子,-OPBr2作為離去基團離去。- OPBr2中還有兩個溴原子,可繼續與醇發生反應。
碘代烷可由三碘化磷與醇制備,但通常三碘化磷是用紅磷與碘代替,將醇、紅磷和碘放在一起加熱,先生成三碘化磷,再與醇進行反應。
氯代烷常用五氯化磷與醇反應制備。
上述方法中,最常用的是三溴化磷與一級醇、β位有支鏈的一級醇、二級醇生成相應溴代烷,在用二級醇及有些易發生重排反應的一級醇時溫度須低於0℃,以避免重排。紅磷與碘常用於一級醇制相應碘代烷。[2]3.與亞硫醯氯反應
若用亞硫醯氯和醇反應,可直接得到氯代烷,同時生成二氧化硫和氯化氫兩種氣體,在反應過程中這些氣體都離開了反應體系,這有利於反應向生成產物的方向進行,該反應不僅速率快,反應條件溫和,產率高,而且不生成其它副產物。一般用過量的亞硫醯氯並保持微沸,是一個很好的制氧代烷的方法。[2]4.經醇與磺醯氯反應為中間階段來制備鹵代烴
醇羥基必須在質子酸或路易斯酸催化下才可進行取代反應,而苯磺酸酯中酸根部分是很好的離去基團,因此這類酯比醇容易進行親核取代反應。
這樣將一級或二級醇通過與苯磺醯氯反應形成磺酸酯,再轉為鹵代烷,純度很好。磺醯氯可以由相應的磺酸與五氯化磷反應來制備。[2]
醇的氧化
一級醇及二級醇與醇羥基相連的碳原子上有氫,可以被氧化成醛、酮或酸;三級醇與醇羥基相連的碳原子上沒有氫,不易被氧化,如在酸性條件下,易脫水成烯,然後碳碳鍵氧化斷裂,形成小分子化合物。
1.用高錳酸鉀或二氧化錳氧化
醇不為冷、稀、中性的高錳酸鉀的水溶液所氧化,一級醇、二級醇在比較強烈的條件下(如加熱)可被氧化。一級醇生成羧酸鉀鹽,溶於水,並有二氧化錳沉澱析出,中和後可得羧酸。
二級醇可氧化為酮。但由於二級醇用高錳酸鉀氧化為酮時,易進一步氧化使碳碳鍵斷裂,故很少用於合成酮。
三級醇在中性、鹼性條件下不易為高錳酸鉀氧化,在酸性條件下,則能脫水成烯,再發生碳碳鍵斷裂,生成小分子化合物。
高錳酸鉀與硫酸錳在鹼性條件下可製得二氧化錳,新制的二氧化錳可將β碳上為不飽和鍵的一級醇、二級醇氧化為相應的醛和酮,不飽和鍵可不受影響。[2]2.用鉻酸氧化
鉻酸可作為氧化劑的形式有:Na2Cr2O7與40%~50%硫酸混合液、CrO3的冰醋酸溶液、CrO3與吡啶的絡合物等。
一級醇常用NaCr2O7與40%~50%硫酸混合液氧化,先得醛,醛進一步氧化為酸。如控制合適的氧化條件,在氧化成醛後立即將其從反應體系中蒸出,可避免醛進一步被氧化為酸,反應需在低於醇的沸點,高於醛的沸點溫度下進行將丙醇滴加到溫度為~75℃的NaCr2O7,H2SO4,H2O的溶液中,一旦生成丙醛,就被蒸餾出來。這種反應產率不高,因為總有一部分醛氧化為酸。醛的沸點低於100℃才能用此法,因此它的用途是非常有限的。
二級醇常用上述幾種鉻酸氧化劑氧化,酮在此條件下比較穩定。因此是比較有用的方法。
用鉻酐(CrO3)與吡啶反應形成的鉻酐一雙吡啶絡合物是吸潮性紅色結晶,稱Sarrett(沙瑞特)試劑,可使一級醇氧化為醛,二級醇氧化為酮,產率很高,因為吡啶是鹼性的,對在酸中不穩定的醇是一種很好的氧化劑,反應一般在二氯甲烷中於25℃左右進行。分子中如有雙鍵、三鍵,氧化時不受影響。
二級醇還可以被Jones(瓊斯)試劑氧化成相應的酮,若反應物是不飽和的二級醇,用Jones試劑氧化時生成相應的酮而雙鍵不受影響,該試劑是把鉻酐溶於稀硫酸中,然後滴加到要被氧化的醇的丙酮溶液中,反應在15~20℃進行,可得較高產率的酮。
如用過量鉻酸並反應條件強烈,雙鍵也被氧化成酮或酸。
【用鉻酐的硫酸水溶液鑒別一級醇、二級醇】
一級醇、二級醇可使清澈的鉻酐的硫酸水溶液由橙色變為不透明的藍綠色。三級醇無此反應。烯烴、炔烴也無此反應。上述反應的原因是一級醇與二級醇起了氧化作用。[2]3.用硝酸氧化
一級醇能在稀硝酸中氧化為酸。二級醇、三級醇需在較濃的硝酸中氧化,同時碳碳鍵斷裂,成為小分子的酸。環醇氧化,碳碳鍵斷裂成為二元酸。
4.Oppenauer氧化法
另一種有選擇性的氧化醇的方法叫做Oppenauer(歐芬腦爾)氧化法(oxidation methods),即在鹼如三級丁醇鋁或異丙醇鋁的存在下,二級醇和丙酮(或甲乙酮、環己酮)一起反應(有時需加入苯或甲苯做溶劑),醇把兩個氫原子轉移給丙酮,醇變成酮,丙酮被還原成異丙醇。該反應的特點是,只在醇和酮之間發生氫原子的轉移,而不涉及分子的其它部分。所以在分子中含有碳碳雙鍵或其它對酸不穩定的基團時,利用此法較為適宜。因此該法也是由一個不飽和二級醇制備不飽和酮的有效方法。[2]5.用Pfitzner—Moffatt試劑氧化
一級醇在Pfitzner(費茲納)- Moffatt(莫發特)試劑的作用下,可以得到產率非常高的醛。這個試劑是由二甲亞碸和二環己基碳二亞胺組成。二環己基碳二亞胺英文名叫dicyclohexylcarbodiimide,簡稱為DCC,是二取代脲的失水產物。這是一個非常重要的失水劑(dehydrating agent)。如對硝基苯甲醇在磷酸和這個試劑的作用下,得到92%產率的對硝基苯甲醛。
在這個反應中,環己基碳二亞胺接受一分子水,變為脲的衍生物,而二甲亞碸變為二甲硫醚。這個氧化劑也可用於氧化二級醇。
在進行氧化反應時必須注意:許多有機物與強氧化劑接觸會發生強烈的爆炸,岡此在使用高錳酸鉀、高氯酸以及類似氧化劑時,一定要在溶劑中進行反應,因為溶劑可使放出的大量熱消散,減緩反應速率。[2]
醇的脫氫
一級醇、二級醇可以在脫氫試劑(dehydrogenating agent)的作用下,失去氫形成羰基化合物,醇的脫氫一般用於工業生產,常用銅或銅鉻氧化物等作脫氫劑,在300℃下使醇蒸氣通過催化劑即可生成醛或酮。此外Pd等也可作脫氫試劑。
4. 蒸餾水的物理特性
水的形態,冰點,沸點:
純凈的水是無色,無味透明的液體.
隨著溫度的變化,水會發生狀態變化.在101.3kPa的壓強下,液態的水冷卻到0℃時凝固成固態的冰.因此,水的凝固點是0℃(或稱冰的熔點是0℃).在同樣的壓強下,液態的水到100℃時沸騰,因此水的沸點是100℃.
水沸騰後變成水蒸氣時,體積迅速膨脹.據科學實驗測定,1cm3的水變成101.3kPa壓強、100℃時的水蒸氣,體積約為1700cm3,擴大約1700倍.
2.水的汽化熱:
在一定溫度下,單位質量的水完全變成同溫度汽態水(水蒸汽)所需要的熱量叫做水的汽化熱.
水從液態轉變成氣態的過程叫做汽化,
水表面的汽化現象叫做蒸發,蒸發在任何溫度下都能進行.
3.水的密度:
水在4℃時的密度(ρ)是1g/cm3.當水結冰時,體積比液態水約增大9%.因此,冰的密度比水小,能浮在水面上。
4. 水的壓強:
水對容器的底部和側壁都有壓強.水內部向各個方向都有壓強,在同一深度水向各個方向的壓強相等,深度增加水的壓強增大,水的密度增大水的壓強也增大.
5.水的浮力:
水對物體向上和向下的壓力差就是水對物體的浮力,浮力的方向總是豎直向上的.
7.水的比熱為4.2x103焦/(千克.c)
比熱:把單位質量的水溫度升高1攝氏度所吸收的熱量叫做水的比熱容,簡稱比熱.
水的表存在著一種力,使水表面有收縮的趨勢,這種水表面的力叫做表面張力.
8.范德華引力
對一個水分子來說,它的正電荷重心偏在兩個氫原子的一方,而負電荷重心偏在氧原子一方,從而構成極性分子,當水分子相互接近時,異極間的引力大於相距較遠的同極間的斥力,這種分子間的相互吸引的靜電力稱笵德華引力.
5. 醇的物理性質
低級的一元飽和醇為無色中性液體,具有特殊的氣味和辛辣味道。水與醇均具有羥基,彼此可以形成氫鍵,根據相似相溶的原則,甲醇、乙醇和丙醇可與水以任意比例混溶,4~11個碳的醇為油狀液體,僅可部分地溶於水;高級醇為無臭、無味的固體,不溶於水。隨著相對分子質量的增大,烷基對整個分子的影響也越來越大,從而使高級醇的物理性質與烷烴近似。一元飽和醇的密度雖比相應的烷烴大,但仍比水輕。醇的沸點隨相對分子質量的增大而升高,在同系列中,少於10個碳原子的相鄰兩個醇的沸點差為18~20℃,高於10個碳原子者,沸點差較小。支鏈醇的沸點總比相同碳原子數的直鏈醇低,如下表所示。 一些常見醇的名稱及物理常數化合物 熔點/℃ 沸點/℃ 相對密度 甲醇 -97 64.7 0.792 乙醇 -115 78.4 0.789 正丙醇 -126 97.2 0.804 正丁醇 -90 117,8 0.810 正戊醇 -79 138.0 0.817 正己醇 -52 155.8 0.820 正庚醇 -34 176 0.82 異丙醇 -88.5 82.3 0.786 異丁醇 -108 107.9 0.802 異戊醇 -117 131.5 0.812 二級丁醇 -114 99.5 0.808 三級丁醇 26 82.5 0.789 環戊醇 -19 140 0.949 環己醇 24 161.5 0.962 烯丙醇 -129 97 0.855 苯甲醇 -15 205 1.046 二苯甲醇 69 298 1.102 三苯甲醇 162.5 380 1.199 乙二醇 -16 197 1.113 1,3-丙二醇 -27 215 1.060 1,2,3-丙三醇 18 290 1.261 低級醇的熔點和沸點比碳原子數相同的碳氫化合物的熔點和沸點高得多,這是由於醇分子間有氫鍵締合作用的結果。實驗結果顯示,氫鍵的斷裂約需要21~30KJ/mo1,這表明它比原子間弱得多(105~418KJ/mol)。醇在固態時,締合較為牢固;液態時,氫鍵斷開後,還會再形成;但在氣相或非極性溶劑的稀溶液中,醇分子彼此相距甚遠,各個醇分子可以單獨存在。多元醇分子中有兩個以上位置可以形成氫鍵,因此沸點更高,如乙二醇沸點197℃。分子間的氫鍵隨著濃度增高而增加,分子內氫鍵卻不受濃度的影響。
6. 乙酸異戊酯的制備實驗中,為了除去產品中的水,乾燥劑無水硫酸鎂是不是加入越多越好
不是。
因為制備乙酸異戊酯時需要加入濃硫酸,反應完成後要中和酸,用乾燥劑做脫水處理。
乙酸異戊酯的沸點是142℃,異戊醇的沸點是132℃,從132℃開始,未完全反應的異戊醇蒸出了,之後乙酸異戊酯蒸出(應該是共沸物蒸出),由於一直沒達到乙酸異戊酯沸點所以沒有沸騰;
乙酸被加進的濃硫酸碳化了,才會有顏色。具體顏色不同是因為碳化生成物不同,或生成物的比例有區別。
(6)水蒸氣蒸餾異戊醇物理常數擴展閱讀:
乙酸異戊酯存在於香蕉和可可豆中,工業上由雜醇油分離得到的戊醇為原料。先後將異戊醇和硫酸加入冰醋酸中,加熱迴流反應。當分餾柱頂端溫度達到132ºC時,即酯化完全。冷卻後用水洗滌,與10%的NaOH溶液中和,再水洗至中性,最後用無水氯化鈣乾燥後蒸餾,收集138~143℃的餾分,即為產品。
7. 一般天然產物的提取方式有哪些殘余物質如何除去
(一)溶劑提取法:
1.溶劑提取法的原理:溶劑提取法是根據中草葯中各種成分在溶劑中的溶解性質,選用對活性成分溶解度大,對不需要溶出成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從葯材組織內溶解出來的方法。當溶劑加到中草葯原料(需適當粉碎)中時,溶劑由於擴散、滲透作用逐漸通過細胞壁透入到細胞內,溶解了可溶性物質,而造成細胞內外的濃度差,於是細胞內的濃溶液不斷向外擴散,溶劑又不斷進入葯材組織細胞中,如此多次往返,直至細胞內外溶液濃度達到動態平衡時,將此飽和溶液濾出,繼續多次加入新溶劑,就可以把所需要的成分近於完全溶出或大部溶出。
2.溶劑的選擇:運用溶劑提取法的關鍵,是選擇適當的溶劑。溶劑選擇適當,就可以比較順利地將需要的成分提取出來。選擇溶劑要注意以下三點:①溶劑對有效成分溶解度大,對雜質溶解度小;②溶劑不能與中葯的成分起化學變化;③溶劑要經濟、易得、使用安全等。
3.提取方法:用溶劑提取中草葯成分,、常用浸漬法、滲漉法、煎煮法、迴流提取法及連續迴流提取法等。同時,原料的粉碎度、提取時間、提取溫度、設備條件等因素也都能影響提取效率,必須加以考慮。
1)浸漬法:浸漬法系將中草葯粉末或碎塊裝人適當的容器中,加入適宜的溶劑(如乙醇、稀醇或水),浸漬葯材以溶出其中成分的方法。本法比較簡單易行,但浸出率較差,且如用水為溶劑,其提取液易於發霉變質)須注意加入適當的防腐劑。
2)滲漉法:滲漉法是將中草葯粉末裝在滲漉器中,不斷添加新溶劑,使其滲透過葯材,自上而下從滲漉器下部流出浸出液的一種浸出方法小當溶劑滲進葯粉溶出成分比重加大而向下移動時,上層的溶液或稀浸液便置換其位置,造成良好的濃度差,使擴散能較好地進行,故浸出效果優於浸漬法。但應控制流速,在滲渡過程中隨時自葯面上補充新溶劑,使葯材中有效成分充分浸出為止。或當滲滴液顏色極淺或滲涌液的體積相當於:原葯材重的10倍時,便可認為基本上已提取完全。在大量生產中常將收集的稀滲淮液作為另一批新原料的溶劑之用。
3)煎煮法:煎煮法是我國最早使用的傳統的浸出方法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿,不宜用鐵鍋,以免葯液變色。直火加熱時最好時常攪拌,以免局部葯材受熱太高,容易焦糊。有蒸汽加熱設備的葯廠,多採用大反應鍋、大銅鍋、大木桶,或水泥砌的池子中通入蒸汽加熱。還可將數個煎煮器通過管道互相連接,進行連續煎浸。
4)迴流提取法:應用有機溶劑加熱提取,需採用迴流加熱裝置,以免溶劑揮發損失。小量操作時,可在圓底燒瓶上連接迴流冷凝器。瓶內裝葯材約為容量的%~%,溶劑浸過葯材表面約1~2cm。在水浴中加熱迴流,一般保持沸騰約1小時小放冷過濾,再在葯渣中加溶劑,作第二、三次加熱迴流分別約半小時,或至基本提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高,大量生產中多採用連續提取法。
5)動連續提取法:應用揮發性有機溶劑提取中草葯有效成分,不論小型實驗或大型生產,均以連續提取法為好,而且需用溶劑量較少,提取成分也較完全。實驗室常用脂肪提取器或稱索氏提取器。連續提取法,一般需數小時才能提取完全。提取成分受熱時間較長,遇熱不穩定易變化的成分不宜採用此法。
6)水蒸氣蒸餾法:水蒸氣蒸餾法,適用於能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的中草葯成分的提取。此類成分的沸點多在100℃以上,與水不相混溶或僅微溶,且在約100℃時存一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時,其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時,液體就開始沸騰,水蒸氣將揮發性物質一並帶出。例如中草葯中的揮發油,某些小分子生物鹼一麻黃鹼、蕭鹼、檳榔鹼,以及某些小分子的酚性物質。牡丹酚(paeonol)等,都可應用本法提取。有些揮發性成分在水中的溶解度稍大些,常將蒸餾液重新蒸餾,在最先蒸餾出的部分,分出揮發油層,或在蒸餾液水層經鹽析法並用低沸點溶劑將成分提取出來。例如玫瑰油、原白頭翁素(protoanemonin)等的制備多採用此法。
7)升華法:固體物質受熱直接氣化,遇冷後又凝固為固體化合物,稱為升華。中草葯中有一些成分具有升華的性質,故可利用升華法直接自中草葯中提取出來。例如樟木中升華的樟腦(camphor),在《本草綱目》中已有詳細的記載,為世界上最早應用升華法製取葯材有效成分的記述。茶葉中的咖啡鹼在178℃以上就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類成分,一些香豆素類,有機酸類成分,有些也具有升華的性質。例如七葉內酯及苯甲酸等。升華法雖然簡單易行,但中草葯炭化後,往往產生揮發性的焦油狀物,粘附在升華物上,不易精製除去,其次,升華不完全,產率低,有時還伴隨有分解現象。
4.分離和純化:
(一)溶劑分離法:一般是將上述總提取物,選用三、四種不同極性的溶劑,由低極性到高極性分步進行提取分離。水浸膏或乙醇浸膏常常為膠伏物,難以均勻分散在低極性溶劑中,故不能提取完全,可拌人適量惰性填充劑,如硅藻土或纖維粉等,然後低溫或自然乾燥,粉碎後,再以選用溶劑依次提取,使總提取物中各組成成分,依其在不同極性溶劑中溶解度的差異而得到分離。例如粉防己乙醇浸膏,鹼化後可利用乙醚溶出脂溶性生物鹼,再以冷苯處理溶出粉防己鹼,與其結構類似的防己諾林鹼比前者少一甲基而有一酚羥基,不溶於冷苯而得以分離。利用中草葯化學成分,在不同極性溶劑中的溶解度進行分離純化,是最常用的方法。
(二)兩相溶劑萃取法:
1.萃取法:兩相溶劑提取又簡稱萃取法,是利用混合物中各成分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數的不同而達到分離的方法。萃取時如果各成分兩相溶劑中分配系數相差越大,則分離效率越高、如果在水提取液中的有效成分是親脂性的物質,一般多用親脂性有機溶劑,如苯、氯仿或乙醚進行兩相萃取,如果有效成分是偏於親水性的物質,在親脂性溶劑中難溶解,就需要改用弱親脂性的溶劑,例如乙酸乙酯、丁醇等。還可以在氯仿、乙醚中加入適量乙醇或甲醇以增大其親水性。提取黃酮類成分時,多用乙酸乙脂和水的兩相萃取。提取親水性強的皂甙則多選用正丁醇、異戊醇和水作兩相萃取。不過,一般有機溶劑親水性越大,與水作兩相萃取的效果就越不好,因為能使較多的親水性雜質伴隨而出,對有效成分進一步精製影響很大。
2.逆流連續萃取法:是一種連續的兩相溶劑萃取法。其裝置可具有一根、數根或更多的萃取管。管內用小瓷圈或小的不銹鋼絲圈填充,以增加兩相溶劑萃取時的接觸面。例如用氯仿從川楝樹皮的水浸液中萃取川楝素。將氯仿盛於萃取管內,而比重小於氯仿的水提取濃縮液貯於高位容器內,開啟活塞,則水浸液在高位壓力下流入萃取管,遇瓷圈撞擊而分散成細粒,使與氯仿接觸面增大,萃取就比較完全。如果一種中草葯的水浸液需要用比水輕的苯、乙酸乙酯等進行萃取,則需將水提濃縮液裝在萃取管內,而苯、乙酸乙酯貯於高位容器內。萃取是否完全,可取樣品用薄層層析、紙層析及顯色反應或沉澱反應進行檢查。
3.逆流分配法(CounterCurrentDistribution,CCD):逆流分配法又稱逆流分溶法、逆流分布法或反流分布法。逆流分配法與兩相溶劑逆流萃取法原理一致,但加樣量一定,並不斷在一定容量的兩相溶劑中,經多次移位萃取分配而達到混合物的分離。本法所採用的逆流分布儀是由若干乃至數百隻管子組成。若無此儀器,小量萃取時可用分液漏斗代替。預先選擇對混合物分離效果較好,即分配系數差異大的兩種不相混溶的溶劑。並參考分配層析的行為分析推斷和選用溶劑系統,通過試驗測知要經多少次的萃取移位而達到真正的分離。逆流分配法對於分離具有非常相似性質的混合物,往往可以取得良好的效果。但操作時間長,萃取管易因機械振盪而損壞,消耗溶劑亦多,應用上常受到一定限制。
4.液滴逆流分配法:液滴逆流分配法又稱液滴逆流層析法。為近年來在逆流分配法基礎上改進的兩相溶劑萃取法。對溶劑系統的選擇基本同逆流分配法,但要求能在短時間內分離成兩相,並可生成有效的液滴。由於移動相形成液滴,在細的分配萃取管中與固定相有效地接觸、摩擦不斷形成新的表面,促進溶質在兩相溶劑中的分配,故其分離效果往往比逆流分配法好。且不會產生乳化現象,用氮氣壓驅動移動相,被分離物質不會因遇大氣中氧氣而氧化。本法必須選用能生成液滴的溶劑系統,且對高分子化合物的分離效果較差,處理樣品量小(1克以下),並要有一定設備。應用液滴逆流分配法曾有效地分離多種微量成分如柴胡皂甙原小檗鹼型季銨鹼等。液滴逆流分配法的裝置,近年來雖不斷在改進,但裝置和操作較繁。目前,對適用於逆流分配法進行分離的成分,可採用兩相溶劑逆流連續萃取裝置或分配柱層析法進行。
(三)沉澱法:是在中草葯提取液中加入某些試劑使產生沉澱,去雜質的方法。
1.鉛鹽沉澱法:鉛鹽沉澱法為分離某些中草葯成分的經典方法之一。由於醋酸鉛及鹼式醋酸鉛在水及醇溶液中,能與多種中草葯成分生成難溶的鉛鹽或絡鹽沉澱,故可利用這種性質使有效成分與雜質分離。中性醋酸鉛可與酸性物質或某些酚性物質結合成不溶性鉛鹽。因此,常用以沉澱有機酸、氨基酸、蛋白質、粘液質、鞣質、樹脂、酸性皂甙、部分黃酮等。可與鹼式醋酸鉛產生不溶性鉛鹽或絡合物的范圍更廣。通常將中草葯的水或醇提取液先加入醋酸鉛濃溶液,靜置後濾出沉澱,並將沉澱洗液並入濾液,於濾液中加鹼式醋酸鉛飽和溶液至不發生沉澱為止,這樣就可得到醋酸鉛沉澱物、鹼式醋酸鉛沉澱物及母液三部分。
然後將鉛鹽沉澱懸浮於新溶劑中,通以硫化氫氣體,使分解並轉為不溶性硫化鉛而沉澱。含鉛鹽母液亦須先如法脫鉛處理,再濃縮精製。硫化氫脫鉛比較徹底,但溶液中可能存有多餘的硫化氫,必須先通人空氣或二氧化碳讓氣泡帶出多餘的硫化氫氣體,以免在處理溶液時參與化學反應。新生態的硫化鉛多為膠體沉澱,能吸咐葯液中的有效成分,要注意用溶劑處理收回
8. 異戊醇的物理常數
物理性質外觀與性狀:無色液體,有不愉快的氣味。
熔點(℃):-117.2
相對密度(水=1):0.81
沸點(℃):132.5
相對蒸氣密度(空氣=1):3.04
分子式:C5H12O
分子量:88.15
飽和蒸氣壓(kPa):0.27(20℃)
臨界溫度(℃):309.7
辛醇/水分配系數的對數值:1.3
閃點(℃):43
爆炸上限%(V/V):9.0
引燃溫度(℃):340
爆炸下限%(V/V):1.2
溶解性:微溶於水,可混溶於醇、醚、酯、苯、汽油等。[1
9. 異戊醇同分異構體有哪幾個
異戊醇同分異構體有:
戊醇分子式為c5h12o,根據碳架異構有三種。
主鏈五個碳的有3種:1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇。
主鏈四個碳的有4種:2-甲基-1-丁醇,2-甲基-2-丁醇,3-甲基-2-丁醇,3-甲基-1-丁醇。
主鏈三個碳的有1種:2,2-二甲基-1-丙醇。
合成方法
該品天然以酯的形式存在於草莓;椒樣薄荷;香茅;銨葉油及朗姆酒等中。可由發酸法或碳四烯烴經羰基合成而得。將澱粉;糖密的酒精發酵副產雜醇油進行化學處理及精餾分離可得3-甲基-1-丁醇(在雜醇油中佔85%)。
用發酵法製得的戊醇含有旋光性戊醇和異戊醇。這兩種成分的分離,可先製成酸式硫酸酯的鋇鹽,利用異戊醇的酯鹽溶解度小而進行分離。或將異戊醇與濃硫酸在蒸氣浴上加熱8小時後,分去酸,與碳酸鈣一起搖動,重復水蒸氣蒸餾進行精製。
以上內容參考:網路-異戊醇