有機(jī)酸堿性化合物的分離提純
具有酸堿性基團(tuán)的有機(jī)化合物,可以得失質(zhì)子形成離子化合物,而離子化合物與原來的母體化合物具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)。堿性化合物用有機(jī)酸或無機(jī)酸處理得到胺鹽,酸性化合物用有機(jī)堿或無機(jī)堿處理得到鈉鹽或有機(jī)鹽。根據(jù)有機(jī)化合物酸堿性的強(qiáng)弱,有機(jī)、無計(jì)酸堿一般為甲酸、乙酸、鹽酸、硫酸、磷酸。堿為三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。在一般情況下,離子化合物在水中具有相當(dāng)大的溶解性,而在有機(jī)溶劑中溶解度很小,同時(shí)活性碳只能夠吸附非離子型的雜質(zhì)和色素。利用以上的這些性質(zhì)可對酸堿性有機(jī)化合物進(jìn)行提純。以上性質(zhì)對所有酸堿性化合物并不通用,一般情況下,分子中酸堿性基團(tuán)分子量所占整個(gè)分子的分子量比例越大,則離子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基團(tuán)例如羥基越多,則水溶性越大,因此,以上性質(zhì)適用于小分子的酸堿化合物。對于大分子的化合物,則水溶性就明顯降低。酸堿性基團(tuán)包括氨基。酸性基團(tuán)包括:酰氨基、羧基、酚羥基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般為堿性基團(tuán),但是在連有強(qiáng)吸電子基團(tuán)時(shí)就變?yōu)樗嵝曰衔铮珲0被突酋0被衔?,這類化合物在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿作用下就容易失去質(zhì)子而形成鈉鹽。
中和吸附法:
將酸堿性化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附雜質(zhì)后過濾,則除去了不含酸堿性基團(tuán)的雜質(zhì)和機(jī)械雜質(zhì),再加酸堿中和回母體分子狀態(tài),這是回收和提純酸堿性產(chǎn)品的方法。由于活性碳不吸附離子,故有活性碳吸附造成的產(chǎn)品損失忽劣不計(jì)。
中和萃取法:
是工業(yè)過程和實(shí)驗(yàn)室中常見的方法,它利用酸堿性有機(jī)化合物生成離子時(shí)溶于水而母體分子狀態(tài)溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),通過加入酸堿使母體化合物生成離子溶于水實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)移而用非水溶性的有機(jī)溶劑萃取非酸堿性雜質(zhì),使其溶于有機(jī)溶劑從而實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)與產(chǎn)物分離的方法。
成鹽法:
對于非水溶性的大分子有機(jī)離子化合物,可使有機(jī)酸堿性化合物在有機(jī)溶劑中成鹽析出結(jié)晶來,而非成鹽的雜質(zhì)依然留在有機(jī)溶劑中,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸堿性化合物與非酸堿性雜質(zhì)分離,酸堿性有機(jī)雜質(zhì)的分離可通過將析出的結(jié)晶再重結(jié)晶,從而將酸堿性有機(jī)雜質(zhì)分離。對于大分子的有機(jī)酸堿化合物的鹽此時(shí)還可以采用水洗滌除去小分子的酸堿化合物已經(jīng)成鹽且具有水溶性的雜質(zhì)。對于水溶性的有機(jī)離子化合物,可在水中成鹽后,將水用共沸蒸餾或直接蒸餾除去,殘余物用有機(jī)溶劑充分洗滌幾次,從而將雜質(zhì)與產(chǎn)品分離。
以上三種方法并不是孤立的,可根據(jù)化合物的性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,采用相結(jié)合的方法,盡量得到相當(dāng)純度的產(chǎn)品。