Органическая химия

Взгляд из лаборатории

FONT_SIZE

SCREEN

Cpanel

Статьи

Экстракция – способ разделения смесей, основанный на различном распределении ... Читать далее...

Видеоуроки

Видеоурок, посвященный основам Газовой хроматографии. Смотреть...

Осушение растворителей (современный метод)

ПрименениеОбласть применения
ОборудованиеОборудование
ВидеоВидеоурок (в разработке)

Многие классические методы абсолютизирования были разработаны в те времена, когда не существовало высокочувствительных методов определения содержания воды (как например, кулонометрическое титрование воды по Фишеру), и при проверке оказывается, что они уступают методам современным, хотя и находят широкое применение. В 2010 году Williams и Lawton[1] предложили более простой и более эффективный метод абсолютизирования, основанный на сорбции воды окисью алюминия (или силикагелем) и молекулярными ситами.

Авторы количественно показали, что уже при простом пропускании растворителя через слой силикагеля или окиси алюминия (который кроме того разрушает перекиси) содержание воды достигает меньших значений, чем при использовании классических способов абсолютизирования. А при выдерживании растворителя над молекулярными ситами в течение нескольких дней содержание воды падает еще больше.

Вот некоторые сравнительные данные (данные по ДМФА и ДМСО из собственного опыта):

Растворитель Осушитель Время осушения Остаток воды (по Фишеру, м.д.)
ТГФ
натрий +
бензофенон
48 часов, перегонка
после приобретения
синей окраски
43.4 ± 0.7
  MS 3 Å (20% m/v) 48 часов 6.1 ± 0.2
 
нейтральная
окись алюминия
10% m/v, пропускание
через слой окиси алюминия
5.9 ± 0.4
Толуол
натрий +
бензофенон
48 часов, перегонка
после приобретения
синей окраски
31.4 ± 1.9
  MS 3 Å (10% m/v) 24 часа 0.9 ± 0.3
Дихлорметан Гидрид кальция 24 часа, с последующей
перегонкой
12.9 ± 1.3
  MS 3 Å (10% m/v) 24 часа 0.1 ± 0.1
Ацетонитрил MS 3 Å (10% m/v) 24 часа 0.5 ± 0.4
Метанол Mg/I2 (0.5 г Mg/л) 24 часа, с последующей
перегонкой
53.6 ± 0.6
  MS 3 Å (20% m/v) 24 часа 28.1 ± 0.4
  MS 3 Å (20% m/v) 120 часов 10.5 ± 0.9
Этанол KOH порошок (10% m/v) 24 часа, с последующей
перегонкой
26.4 ± 0.6
  MS 3 Å (20% m/v) 24 часа 119.8 ± 0.7
  MS 3 Å (20% m/v) 120 часов 8.2 ± 0.4
ДМФА MS 3 Å (2% m/v) 2 недели 10
ДМСО MS 3 Å (2-5% m/v) 2 недели 100

Область применения

Получение абсолютных растворителей, для использования в реакциях, чувствительных к содержанию воды.

Оборудование

1 Метод
  1. В колбу Шленка, заполненную аргоном, помещают растворитель и необходимое количество активных молекулярных сит 3 Å. Проверить активность молекулярных сит можно зажав их в руке и смочив небольшим количеством воды. Сита активны, если происходит их разогрев. Колбу закрывают и запарафинивают. Через несколько дней растворитель готов к использованию. Все операции с абсолютным растворителем должны выполняться в абсолютной атмосфере (под аргоном или азотом).
    Посмотреть

2 Метод
  1. В хроматографическую колонку засыпают требуемое количество безводной окиси алюминия или силикагеля. Осушаемый растворитель пропускают через колонку. Первые порции выходящего растворителя (около 5% от всего количества), возвращают на колонку. Сбор растворителя производят в колбу Шленка, в которой хранят абсолютный растворитель над молекулярными ситами в атмосфере аргона.
    Посмотреть

Хранение растворителя.
Абсолютный растворитель может храниться в течение нескольких недель или даже месяцев в запарафиненной плотно закрытой колбе, снабженной молекулярными ситами, под аргоном. Однако, после длительного хранения содержание воды должно быть проконтролировано.
Использование растворителя.
В виду высокой гигроскопичности абсолютных растворителей все операции с ними должны проводиться в токе аргона. Для этого:
  1. Отвод колбы Шленка соединяют с линией аргона.
  2. Открыв кран на колбе Шленка впускают аргон в колбу с абсолютным растворителем.
  3. Открывают пробку на колбе Шленка, оставляя ее в "парить" в токе аргона.
  4. Шприцем с длинной иглой отбирают требуемое количество абсолютного растворителя в токе аргона.
  5. Плотно закрывают колбу пробкой и запарафинивают.
  6. Закрывают кран на колбе Шленка.
  7. Отсоединяют колбу от линии аргона.
Литература
  1. D. B. G. Williams, M. Lawton. Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the efficiency of Several Desiccants. J. Org. Chem. 2010, v. 75, 8351–8354. DOI: 10.1021/jo101589h.