常用試劑的性質(zhì)與制備純化

　　有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到大量的試劑，包括無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)試劑，市售的試劑有分析純(A.R)、化學(xué)純(C.P)、工業(yè)級(jí)(T.P)等級(jí)別，其中分析純的純度較高，工業(yè)級(jí)則帶有較多的雜質(zhì)。在某些有機(jī)反應(yīng)中，對(duì)試劑或溶劑的要求較高，即使微量的雜質(zhì)或水分的存在，也會(huì)對(duì)反應(yīng)的速率、產(chǎn)率和產(chǎn)品純度帶來(lái)一定的影響，因此掌握一些必要的試劑的純化方法是十分必要的。

　　在實(shí)際工作中還會(huì)經(jīng)常遇到無(wú)法買到某種試劑或買不到高純度試劑的情況，影響實(shí)驗(yàn)工作正常進(jìn)行，因此，了解一些常用試劑的制備方法也是十分必要的。在這部分中給出了常用有機(jī)和無(wú)機(jī)試劑的制備與純化方法，希望能給實(shí)驗(yàn)工作帶來(lái)一些方便。

　　1.氨氣

　　商品的氨氣一般用鋼瓶盛裝，使用時(shí)通過(guò)減壓裝置可以得到氣態(tài)的氨。氣體的流速可由計(jì)泡計(jì)來(lái)控制，其中計(jì)泡計(jì)中含有少量濃氫氧化鉀溶液(12g氫氧化鉀溶于12mL水)。在計(jì)泡計(jì)和反應(yīng)器之間應(yīng)加一安全瓶。通過(guò)裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥。

　　如果需要少量的氨可以用如下方法制備：在上端裝有回流冷凝管的圓底燒瓶中加入濃氨水，緩慢加熱，氣體通過(guò)裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥，然后通過(guò)安全瓶引入反應(yīng)瓶。

　　2.丙酮

　　沸點(diǎn)56℃，密度d=0.7898，能與水、乙醇、乙醚互溶。工業(yè)丙酮含有甲醇、乙醇、酸、水等雜質(zhì)。一般丙酮的純化是將丙酮和高錳酸鉀一起回流，直至加入的高錳酸鉀的紫色不再退去為止，然后將丙酮蒸出，用無(wú)水碳酸鉀干燥，再進(jìn)行蒸餾。

　　3.鈀催化劑

　　鈀催化劑是非常有效的加氫催化劑，價(jià)格比較貴。實(shí)驗(yàn)室可由氯化鈀制備鈀催化劑。

　　(1)Pd- C(5%Pd)的制備：將1.7g氯化鈀和1.7mL濃鹽酸加入到20mL水中，水浴加熱2小時(shí)溶解完全，然后將它加入到用200mL水溶解了30g乙酸鈉的溶液中，盛放在500mL的燒瓶中。加20g酸洗過(guò)的活性炭，在氫氣氣氛中氫化直到反應(yīng)結(jié)束。過(guò)濾收集催化劑，用5份100mL的水洗滌，吸濾抽干。在室溫下用氫氧化鉀干燥或在真空干燥器中用無(wú)水氯化鈣干燥。將催化劑碾成粉末，貯存在塞緊塞子的試劑瓶中。

　　(2)Pd-C(30%Pd)的制備：將8.25g氯化鈀和5mL濃鹽酸加入到50mL水中。冰浴冷卻下，加入50mL40%的乙醛溶液，再加入11g酸洗過(guò)的活性炭。機(jī)械攪拌下加入 50g氫氧化鉀溶于50mL水的溶液，保持溫度低于50℃。加完后將溫度升到60℃，保持15min，用水徹底清洗催化劑后，再將水倒出;用乙酸洗滌，吸濾，再用水洗至無(wú)Cl-和OH-離子。在100℃干燥，儲(chǔ)存在干燥器中。

　　(3)鈀黑的制備：5g氯化鈀溶于30mL濃鹽酸后用80mL水稀釋，冰鹽浴冷卻下加入35mL40%的乙醛溶液。將35g氫氧化鉀溶于35mL水中，強(qiáng)力攪拌下，在30min內(nèi)將其加入混合物中。加熱到60℃，保持 30min后將水傾出并用水洗滌沉淀6次，過(guò)濾到坩堝上，用1L水洗滌，吸干，轉(zhuǎn)入干燥器中干燥，產(chǎn)量為3.1g。

　　(4)Pd- BaSO4(5%Pd)的制備：在2L燒杯中加入63.1g氫氧化鋇溶于600mL水的熱溶液(t=80℃)，在快速攪拌下一次加入 60mL3mol·L-1硫酸。再加入3mol·L-1硫酸使懸浮物對(duì)石蕊顯酸性。將4.1g氯化鈀溶于10mL濃鹽酸后用20mL水稀釋，在機(jī)械攪拌下加入硫酸鋇溶液，然后再加入4mL40%的乙醛溶液。用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)至弱堿性，繼續(xù)攪拌5min，靜置。傾出上層清夜，用水洗，再靜置，重復(fù) 8～10次。過(guò)濾，用5份25mL的水洗滌，盡量吸干，80℃干燥，研細(xì)催化劑，密封在瓶子里備用。

　　4.氨基鈉

　　市售顆粒狀氨基鈉純度為80～90%，氨基鈉不容易研碎，通常在裝有烴類惰性溶劑(如甲苯、二甲苯等)的研缽中研磨。氨基鈉在常溫下暴露在空氣中2～3天會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的混合物。為了安全，打開(kāi)的氨基鈉應(yīng)該立即使用，容器敞口放置不應(yīng)超過(guò)12小時(shí)。當(dāng)氨基鈉形成氧化物時(shí)(顏色變?yōu)辄S色或棕色)爆炸性很強(qiáng)，不能再使用。將少量沒(méi)有用完的氨基鈉加入甲苯使其完全覆蓋，攪拌下緩慢加入用甲苯稀釋過(guò)的乙醇，可將其分解掉。

　　實(shí)驗(yàn)室由鈉和液氨在三價(jià)鐵離子催化下制備氨基鈉：向500mL的三頸瓶中加入300mL無(wú)水液氨。三頸瓶上裝有玻璃塞、密封的攪拌棒和裝有堿石灰干燥管的回流冷凝管。攪拌下，向溶液中加入0.5g鈉，溶液顯藍(lán)色。然后加入0.5g硝酸鐵粉末催化劑，30分鐘內(nèi)加入13.3g切成小塊的鈉。當(dāng)鈉轉(zhuǎn)化成氨基鈉后，溶液由藍(lán)色變?yōu)榛疑珣腋∫�，從滴液漏斗中加入足量的無(wú)水乙醚，使液體體積保持在300mL左右。升溫蒸出氨，當(dāng)氨幾乎全部蒸完后攪拌氨基鈉懸浮液，加熱回流5min，然后冷卻到室溫，得到23.4g氨基鈉的醚懸浮液，轉(zhuǎn)化幾乎是定量的。

　　5.苯

　　沸點(diǎn)80.1℃，密度 d=0.8791，不溶于水，能與乙醇互溶。熔點(diǎn)為5.2℃。工業(yè)苯中常含有噻吩，而噻吩的沸點(diǎn)(84℃)與苯接近，不能用蒸餾方法分離。檢查苯中有無(wú)噻吩，可取5mL苯加入10mL靛紅和10mL濃硫酸組成的溶液，振搖片刻，當(dāng)有噻吩存在時(shí)，酸層呈現(xiàn)淺藍(lán)色。

　　要制取無(wú)水無(wú)噻吩的苯一般可采用在室溫下用濃硫酸洗滌的方法。取體積相當(dāng)于苯體積15%的濃硫酸洗滌，可重復(fù)操作直至酸層呈現(xiàn)無(wú)色或淡黃色為止，然后用水洗至中性，用無(wú)水氯化鈣干燥后，蒸餾，收集79～81℃餾分，最后以金屬鈉脫水成無(wú)水苯。

　　6.吡啶

　　沸點(diǎn)115.5℃，密度d=1.5095，折光率n20D=0.9819。分析純吡啶含有少量水，如要制備無(wú)水吡啶，可將吡啶和粒狀氫氧化鉀一起回流，然后隔絕潮氣蒸出備用。干燥的吡啶吸水性很強(qiáng)，保存時(shí)應(yīng)將容器口用石蠟封好。