怎样高效培养单晶
单晶的培养

**单晶培养的经验1.单晶培养的方法多种多样,我们没必要掌握那些难以操作的,如升华法、共结晶法等。
最简单的最实用。
常用的有1.溶剂缓慢挥发法;2.液相扩散法;3.气相扩散法。
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
2.单晶培养所需样品用量一般以10-25mg为佳,如果你只有2mg左右样品,也没关系,但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法,不能使用溶剂缓慢挥发法。
3.单晶培养的样品的预处理样品溶解后一定要过滤,不能用滤纸,而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部,不要塞太紧,否则流的太慢。
样品当然是越纯越好,不过如果实在没办法弄纯也没关系,培养一次就相当于提纯了一次,我经常用一些TLC显示有杂点的东西长单晶,但得多养几次。
4.一定要做好记录一次就得到单晶的可能性比较小。
因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候,采取少量多溶剂体系的办法。
如果你有50mg样品,建议你以5mg为一单位,这样你可以同时实验10种溶剂体系,而不是选两种溶剂体系,每个体系25mg。
这是做好记录就特别重要,以免下次又采用已经失败的溶剂体系,而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。
5.培养单晶时,最好放到没人碰的地方,这点大家都知道。
我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5,6天不管。
也许有的溶剂体系一天就析出了晶体,结果5天后,溶剂全干了。
一般一天看一次合适,看的时候不要动它。
明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
6.液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为1:2-1:4。
7.烷基链超过4个碳的很难培养单晶。
8.分子中最好不要有叔丁基,因为容易无序,影响单晶解析的质量。
9.含氯的取代基一般容易长单晶,如4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易长单晶。
10.单晶培养-无水无氧条件下的单晶培养,麻烦的方法我就不说了,最简单的方法就是将你的固体样品加入一带橡皮塞的容器(最常用的就是核磁管,塞子不是我们常用的硬塞子,而是软的橡皮塞(随便什么塞子都行,只要能密封且能扎针头),先抽真空,然后通氮气,再用注射器加入良性溶剂,充分溶解(超声),然后再用注射器沿器壁加入不良溶剂即可。
很好的培养单晶的经验,可以借鉴一下

很好的培养单晶的经验,可以借鉴一下。
单晶培养技巧1.单晶培养的方法多种多样,我们没必要把握那些难以操作的,如升华法、共结晶法等。
最简单的最实用。
常用的有1.溶剂缓慢挥发法;2.液相扩散法;3.气相扩散法。
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
2.单晶培养所需样品用量一般以10-25mg为佳,假如你只有2mg左右样品,也没关系,但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法,不能使用溶剂缓慢挥发法。
3.单晶培养的样品的预处理样品溶解后一定要过滤,不能用滤纸,而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部,不要塞太紧,否则流的太慢。
样品当然是越纯越好,不过假如实在没办法弄纯也没关系,培养一次就相当于提纯了一次,我经常用一些TLC显示有杂点的东西长单晶,但得多养几次。
4.一定要做好记录一次就得到单晶的可能性比较小。
因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候,采取少量多溶剂体系的办法。
假如你有50mg样品,建议你以5mg为一单位,这样你可以同时实验10种溶剂体系,而不是选两种溶剂体系,每个体系25mg。
这是做好记录就非凡重要,以免下次又采用已经失败的溶剂体系,而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。
5.培养单晶时,最好放到没人碰的地方,这点大家都知道。
我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5,6天不管。
也许有的溶剂体系一天就析出了晶体,结果5天后,溶剂全干了。
一般一天看一次合适,看的时候不要动它。
明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
6.液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为1:2-1:4。
7.烷基链超过4个碳的很难培养单晶。
8.分子中最好不要有叔丁基,因为轻易无序,影响单晶解析的质量。
9.含氯的取代基一般轻易长单晶,如4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物轻易长单晶。
10.单晶培养-无水无氧条件下的单晶培养,麻烦的方法我就不说了,最简单的方法就是将你的固体样品加入一带橡皮塞的容器(最常用的就是核磁管,塞子不是我们常用的硬塞子,而是软的橡皮塞(随便什么塞子都行,只要能密封且能扎针头),先抽真空,然后通氮气,再用注射器加入良性溶剂,充分溶解(超声),然后再用注射器沿器壁加入不良溶剂即可培养单晶指南综述:你将会发现,培养单晶不仅需要耐心,而且还需要一双灵巧的双手。
有机合成单晶培养经验与技巧总结

有机合成单晶培养经验与技巧总结所谓单晶,即结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列,或者说晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成,整个晶体中质点在空间的排列为长程有序。
单晶整个晶格是连续的,具有重要的工业应用。
在有机合成中,培养单晶主要是为了通过X-RAY确认结构。
一、长单晶经验总结1、低温缓慢挥发。
一般保持在-20度,用微量真空缓慢抽去溶剂。
通常24~48小时里就可以见到结果,成不成。
这个方法需要注意添加液氮和干冰。
此方法适于室温和空气中不太稳定的化合物。
2、高温溶解缓慢降温。
通常采取高沸点的溶剂溶解样品,然后用铝薄膜包住整个油浴,停止加热,令其温度缓慢下降到室温,再保持1到2天,让过饱和的溶液尽量结晶出来。
这个方法需要注意,降温不能太快,还要注意溶液的浓度。
此方法适合于化合物溶解度差异比较大,而且对无水无氧要求的化合物比较合适。
3、混和溶剂挥发。
用易挥发良溶剂溶解样品,然后小心加入不良溶剂,尽量保持分层状态,令其自我缓慢扩散。
这个方法需要注意溶剂搭配选择。
4、简单挥发。
也就是用溶剂溶解之后,用septum封住,然后插根细针头,令其缓慢挥发。
5、浓缩。
样品溶解于溶剂之后,加一个90度弯管和一个接受瓶。
整个体系稍微抽一点点真空,接受瓶用干冰冷却,令溶剂蒸气在接受瓶里面缓慢冷凝下来,直到有单晶形成。
这个方法需要注意冷凝速度,太快不能得到单晶。
6、溶剂扩散。
这是上面(3)的变通。
加工一底下细瓶颈的带teflon stopper的长管。
用良溶剂把少量样品溶解,转入长管,体积大概1~2 mL,加的量刚好在细瓶颈中间。
然后直立长管,在上面加入不良溶剂直到接近上面的出口,堵死。
之后,小心令长管直立绑在没有振动的地方,让溶剂缓慢相互扩散。
此方法适合于少量样品,无水无氧操作。
7、核磁管办法。
这个跟上面的(4)差不多,量少而且需要耐心等待。
8、冰箱冷冻。
通常比较难于结晶的样品,室温下配成接近饱和溶液之后,放入冰箱,令其缓慢结晶。
单晶的培养方法和手段

单晶的培养方法和手段单晶是指由同一种材料构成的晶体,其内部结构完全一致。
单晶具有优异的物理和化学性能,广泛应用于材料科学、电子工程、光学等领域。
为了获得高质量的单晶,科学家们不断探索和改进单晶的培养方法和手段。
一、传统的单晶培养方法1. 液相培养法液相培养法是最早被应用于单晶培养的方法之一。
它的基本思想是将晶体原料溶解在适当的溶液中,然后通过控制温度、浓度和溶液的饱和度等因素,使晶体在溶液中长大。
液相培养法简单易行,适用于许多材料的单晶生长。
2. 气相培养法气相培养法是用气体作为晶体原料,通过物理或化学反应使气体在晶体生长区域沉积并形成单晶。
气相培养法具有单晶生长速度快、晶体质量高的优点,广泛应用于半导体材料、金属材料等领域。
3. 溶液培养法溶液培养法是将晶体原料溶解在适当的溶剂中,然后通过调节温度、浓度和溶液的饱和度等因素,使晶体在溶液中生长。
溶液培养法适用于许多无机材料和生物材料的单晶培养。
4. 熔融培养法熔融培养法是将晶体原料加热至熔融状态,然后冷却使其凝固成单晶。
熔融培养法适用于高熔点材料和不溶于常见溶剂的材料的单晶培养。
二、新兴的单晶培养方法1. 气体相生长法气体相生长法是一种新兴的单晶培养方法,它利用气体在高温和高压下的反应生成单晶。
这种方法可以获得高质量的单晶,并且可以控制晶体的形状和尺寸。
2. 分子束外延法分子束外延法是一种利用分子束的能量和动量控制晶体生长的方法。
通过控制分子束的能量和角度,可以在基底上生长出单晶薄膜。
3. 气相输运法气相输运法是一种利用气相中的原子或分子在高温和高压下迁移并在基底上生长单晶的方法。
这种方法适用于高熔点材料和不溶于常见溶剂的单晶培养。
4. 水热合成法水热合成法是一种利用高温高压水溶液中的化学反应生成单晶的方法。
这种方法适用于许多无机材料和生物材料的单晶培养。
三、单晶培养的关键技术1. 晶体原料的纯度控制晶体原料的纯度对单晶的质量和生长速度有很大影响。
单晶培养的经验

单晶培养的经验1. 单晶培养的方法多种多样,我们没必要掌握那些难以操作的,如升华法、共结晶法等。
最简单的最实用。
常用的有1.溶剂缓慢挥发法;2.液相扩散法;3.气相扩散法。
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
2. 单晶培养所需样品用量一般以10-25mg为佳,如果你只有2mg左右样品,也没关系,但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法,不能使用溶剂缓慢挥发法。
3. 单晶培养的样品的预处理样品溶解后一定要过滤,不能用滤纸,而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部,不要塞太紧,否则流的太慢。
样品当然是越纯越好,不过如果实在没办法弄纯也没关系,培养一次就相当于提纯了一次,我经常用一些TLC显示有杂点的东西长单晶,但得多养几次。
4. 一定要做好记录一次就得到单晶的可能性比较小。
因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候,采取少量多溶剂体系的办法。
如果你有50mg样品,建议你以5mg为一单位,这样你可以同时实验10种溶剂体系,而不是选两种溶剂体系,每个体系25mg。
这是做好记录就特别重要,以免下次又采用已经失败的溶剂体系,而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。
5. 培养单晶时,最好放到没人碰的地方,这点大家都知道。
我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5,6天不管。
也许有的溶剂体系一天就析出了晶体,结果5天后,溶剂全干了。
一般一天看一次合适,看的时候不要动它。
明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
6. 液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为1:2-1:4。
7. 烷基链超过4个碳的很难培养单晶。
8. 分子中最好不要有叔丁基,因为容易无序,影响单晶解析的质量。
9. 含氯的取代基一般容易长单晶,如4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易长单晶。
10. 单晶培养-无水无氧条件下的单晶培养,麻烦的方法我就不说了,最简单的方法就是将你的固体样品加入一带橡皮塞的容器(最常用的就是核磁管,塞子不是我们常用的硬塞子,而是软的橡皮塞(随便什么塞子都行,只要能密封且能扎针头),先抽真空,然后通氮气,再用注射器加入良性溶剂,充分溶解(超声),然后再用注射器沿器壁加入不良溶剂即可。
如何培养单晶

单晶培养的方法一、挥发法原理:依靠溶液的不断挥发,使溶液由不饱和达到饱和过饱和状态。
条件:固体能溶解于较易挥发的有机溶剂理论上,所有溶剂都可以,但一般选择60~120℃。
注意:不同溶剂可能培养出的单晶结构不同方法:将固体溶解于所选有机溶剂,有时可采用加热的办法使固体完全溶解,冷却至室温或者再加溶剂使之不饱和,过滤,封口,静置培养。
经验:1.掌握好溶解度,一般100mL可溶解0.2g~2g, 50mL的烧杯,0.5g~0.8g.2.纯度大的易长出晶体。
3. 可选用混合溶剂,但必须遵循高沸点的难溶低沸点易容的原则。
混合溶剂必须选用完全互溶的二种或多种溶剂。
※怎么看是否形成单晶:如果析出的固体有发亮的颗粒或者在显微镜下可观察到凹凸的多面体形状。
※怎么挑选单晶:不要等溶剂挥发完再挑,一定要在有母液存在下挑单晶,用毛细管将晶体吸出,滴到滤纸上,用针将单晶挑到密封管中,3~5颗即可。
二、扩散法原理:利用二种完全互溶的沸点相差较大的有机溶剂。
固体易溶于高沸点的溶剂,难溶或不溶于低沸点溶剂。
在密封容器中,使低沸点溶剂挥发进入高沸点溶剂中,降低固体的溶解度,从而析出晶核,生长成单晶。
一般选难挥发的溶剂,如DMF,DMSO,甘油甚至离子液体等。
条件:固体在难挥发的溶剂中溶解度较大或者很大,在易挥发溶剂中不溶或难溶。
经验:固体在难挥发溶剂中溶解度越大越好。
培养时,固体在高沸点溶剂中必须达到饱和或接近过饱和。
方法:将固体加热溶解于高沸点溶剂,接近饱和,放置于密封容器中,密封容器中放入易挥发溶剂,密封好,静置培养。
三、温差法原理:利用固体在某一有机溶剂中的溶解度,随温度的变化,有很大的变化,使其在高温下达到饱和或接近饱和,然后缓慢冷却,析出晶核,生长成单晶。
一般,水,DMF, DMSO,尤其是离子液体适用此方法。
条件:溶解度随温度变化比较大。
经验:高温中溶解度越大越好,完全溶解。
推广:建议大家考虑使用离子液体做溶剂,尤其是对多核或者难溶性的配合物。
金属配合物单晶的培养

金属配合物单晶的培养方法一:挥发用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯中,小烧杯的内表面越光滑单晶性越好,否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射数据带来麻烦,甚至会造成无法解晶体结构,那将是非常可惜的;烧杯用滤纸或塑料薄膜封口防止灰尘落入,同时减慢挥发速度,长出较好晶形的单晶,一般挥发性稍差的溶剂用滤纸,如,水等。
静置至发现满意的晶体出现。
方法二:扩散用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯或广口瓶中,塑料薄膜封口(用针戳3-5个小孔),放于盛有该金属配合物的挥发性不良溶剂(一般用乙醚)的大瓶子中。
静置至发现满意的晶体出现。
方法三:分层将金属的水溶液放于试管下层,配体的有机溶剂溶液放于试管上层,中间是水和有机溶剂的混合溶剂,封口。
操作要小心,最好是用滴管伸进试管靠近液面缓慢滴加。
静置至发现满意的晶体出现。
以上是我在培养配合物单晶常用的方法,一般是几种方法同时做,不是每种方法都能或总能培养出单晶,更多的是取决于配合物的结晶性好坏。
总之就是多试:不同的温度、溶剂、混合溶剂的比例……1.制备结晶,要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。
合宜的溶剂,最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小,而热时溶解度较大。
溶剂的沸点亦不宜太高。
一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。
但有些化合物在一般溶剂中不易形成结晶,而在某些溶剂中则易于形成结晶。
2.制备结晶的溶液,需要成为过饱和的溶液。
一般是应用适量的溶剂在加温的情况下,将化合物溶解再放置冷处。
如果在室温中可以析出结晶,就不一定放置于冰箱中,以免伴随结晶析出更多的杂质。
“新生态”的物质即新游离的物质或无定形的粉未状物质,远较晶体物质的溶解度大,易于形成过饱和溶液。
一般经过精制的化合物,在蒸去溶剂抽松为无定形粉未时就是如此,有时只要加入少量溶剂,往往立即可以溶解,稍稍放置即能析出结晶。
3.制备结晶溶液,除选用单一溶剂外,也常采用混合溶剂。
一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中,再在室温下滴加适量的难溶的溶剂,直至溶液微呈浑浊,并将此溶液微微加温,使溶液完全澄清后放置。
单晶培养的方法

几种培养单晶的方法和大家共享单晶培养的方法一、挥发法原理:依靠溶液的不断挥发,使溶液由不饱和达到饱和过饱和状态。
条件:固体能溶解于较易挥发的有机溶剂一般丙酮、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯、三氯甲烷、苯、甲苯、四氢呋喃、水等。
理论上,所有溶剂都可以,但一般选择沸点在60~120℃。
注意:不同溶剂可能培养出的单晶结构不同二、扩散法原理:利用二种完全互溶的沸点相差较大的有机溶剂。
固体易溶于高沸点的溶剂,难溶或不溶于低沸点溶剂。
在密封容器中,使低沸点溶剂挥发进入高沸点溶剂中,降低固体的溶解度,从而析出晶核,生长成单晶。
一般选难挥发的溶剂,如DMF,DMSO,甘油甚至离子液体等。
条件:固体在难挥发的溶剂中溶解度较大或者很大,在易挥发溶剂中不溶或难溶。
三、温差法原理:利用固体在某一有机溶剂中的溶解度,随温度的变化,有很大的变化,使其在高温下达到饱和或接近饱和,然后缓慢冷却,析出晶核,生长成单晶。
一般,水,DMF, DMSO,尤其是离子液体适用此方法。
条件:溶解度随温度变化比较大。
经验:高温中溶解度越大越好,完全溶解。
推广:建议大家考虑使用离子液体做溶剂,尤其是对多核或者难溶性的配合物。
四、接触法原理:如果配合物极易由二种或二种以上的物种合成,选择性高且所形成的配合物很难找到溶剂溶解,则可使原料缓慢接触,在接触处形成晶核,再长大形成单晶。
一般无机合成,快反应使用此方法。
方法: 1.用U形管,可采用琼脂降低离子扩散速度。
2.用直管,可做成两头粗中间细。
3.用缓慢滴加法或稀释溶液法(对反应不很快的体系可采用) 4.缓慢升温度(对温度有要求的体系适用)经验:原料的浓度尽可能的降低,可以人为的设定浓度或比例。
0.1g~0.5g的溶质量即可。
五、高压釜法原理:利用水热或溶剂热,在高温高压下,是体系经过一个析出晶核,生长成单晶的过程,因高温高压条件下,可发生许多不可预料的反应。
方法:将原料按组合比例放入高压釜中,选择好溶剂,利用溶剂的沸点选择体系的温度,高压釜密封好后放入烘箱中,调好温度,反应1~4小时均可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
安阳工学院学报
Journal of Anyang Institute of Technology
2009年
单晶培养的方法和注意事项
靳梅芳
(安阳工学院,河南安阳
455000)
摘
要:近年来,随着X-光晶体结构解析技术的日益成熟,以及同步幅射光源的使用逐渐普遍,解析X-光晶体结构所
需的时间已大幅缩短,加上此技术一般说来没有分子量的上限,因此研究物质的晶体结构越来越便利。
所以单晶的培养越来越受到人们的关注。
关键词:单晶;单晶培养;培养方法;注意事项中图分类号:O65
文献标识码:A
文章编号:1673-2928(2009)06-0040-02
收稿日期:2009-04-03
作者简介:靳梅芳(),女,山东德州人,安阳工学院教师,硕士。
研究方向:金属有机框架物的合成。
单晶结构分析可以提供一个化合物在固态中所有原子的精确空间位置,包括原子的连接形式、分子构象、准确的键长和键角等数据,从而为化学、材料科学和生命科学等研究提供广泛而重要的信息。
到目前为止,已经有多位科学家借助X 射线单晶结构分析方法开展研究,取得十分重要成果并获得诺贝尔化学奖。
单晶的培养方法很多,本文介绍了几种简单实用的单晶培养的方法和注意事项。
1单晶的培养方法
单晶培养的方法多种多样,如溶剂缓慢挥发法、溶剂热法、扩散法、共结晶法等。
其中最简单的最实用的是溶剂缓慢挥发法、溶剂热法、扩散法,
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
1.1
挥发溶剂法
用金属配合物的良溶剂将金属盐和配体溶解在小烧杯中,小烧杯的内表面越光滑单晶性越好,否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射数据带来麻烦,甚至会造成无法解晶体结构;烧杯用滤纸或塑料薄膜封口防止灰尘落入,同时减慢挥发速度,长出较好晶形的单晶,一般挥发性稍差的溶剂有:水,DMF ,DMA ,DMSO 等。
静置至发现满意的晶体出现。
1.2溶剂热法
溶剂热法与原来的水热法原理是一样的,只
是溶剂不再局限于水。
反应容器一般用反应釜或玻璃管。
1.2.1反应釜法
一般是将金属盐、配体与溶剂混合,放入有聚
四氟衬里的不锈钢反应釜里,将反应釜封好后放入
烘箱中加热,设置烘箱温度慢慢上升至80~200摄氏度,随着温度的升高反应物就会逐渐溶解,在自生压力下反应。
保持恒温一段时间,然后慢慢降温使晶体析出。
这种方法反应时间短,而且解决了反应物在室温下不能溶解的问题,并且剧烈的极端反应条件下,可以得到常温反应不能得到的结构,从而可以大大地增加合成路线和合成产物结构的多样性。
1.2.2真空封管法
将金属盐、配体、溶剂加入一端封好的玻璃管
中,用超声使混合物溶解。
将玻璃管放入液氮中冷凝,用真空泵将内部抽真空,再把另一端用酒精喷灯烧结封好。
最后将其放入烘箱中加热,方法同烧反应釜。
但要注意温度不能超过180摄氏度,否则管子会爆掉。
若观察到有晶体,则将管子用锉锉一下,用手掰开将晶体取出。
此方法创造了真空无氧的条件,以保证结构更好。
1.3扩散法
1.3.1气象扩散法
此方法的原理是:利用两种完全互溶的沸点相差较大的有机溶剂,固体易溶于高沸点的溶剂(如
DMF ,DMSO 等),难溶或不溶于低沸点溶剂(如乙
醚等)。
在密封容器中,使低沸点溶剂挥发进入高沸点溶剂中,降低固体的溶解度,从而析出晶核,生长成单晶。
反应容器一般用大瓶套小瓶或H 管。
大瓶套小瓶法:将配体和金属离子溶解在高沸点溶剂中,装入小瓶中,将小瓶放在盛有易挥发溶剂的大瓶中,然后将大瓶的口封好,静置待晶体慢慢析出。
H 管法:将金属盐和配体的良性溶剂放于H 管的一
40
第六期
侧,另一侧盛放该金属配合物的不良性挥发溶剂,两侧溶液要同时加入,保持相同的滴加速度,使两侧溶液低于连通管,封口静置至发现满意的晶体。
1.3.2液相扩散法
反应容器一般用试管或H管。
试管分层法:将样品的水溶液放于试管下层,配体的有机溶剂溶液放于试管上层,中间是水和有机溶剂的混合溶剂,封口。
操作要小心,最好是用滴管伸进试管靠近液面缓慢滴加。
静置至发现满意的晶体出现。
此方法主要是通过中间的空白溶剂减缓配体和金属离子的接触反应速度,以期晶体达到好的结构,避免沉淀的产生。
并且下层溶剂的密度要大于等于上层溶剂。
H管法:同气象扩散H管法,只不过两侧溶液要同时没过中间的连通管,封口静置,至发现满意的晶体。
2单晶培养的注意事项
2.1结晶容器的选择
敞口烧杯,既不能用从未使用过的新烧杯,也不能用很旧的烧杯。
烧杯太新,不利于晶核的形成,而太旧则形成晶核的部位太多,不利于单晶的生长。
最好把仪器的器壁用钢刀刮几道痕,这样单晶容易生长。
2.2溶剂的选择
单晶的培养溶剂的选择很重要,要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。
合宜的溶剂,溶解性不能太好也不能太差,最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小,而热时溶解度较大。
溶剂的沸点亦不宜太高,具有一定的挥发性,不能挥发太快也不能太慢。
一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。
但有些化合物在一般溶剂中不易形成结晶,而在某些溶剂中则易于形成结晶。
如果一种物质在一些溶剂中溶解度太大,而在另一种溶剂中溶解度又太小,不能选择到一种合适的溶剂时,常可使用混合溶剂而得到满意的结果。
所谓的混合溶剂,就是把对此物质溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的两种溶剂(例如水和乙醇)混合起来,这样可获得新的良好的溶剂性能。
常用的混合溶剂有乙醇—水,乙醚—甲醇,乙酸—水,乙醚—丙酮,丙酮—水,乙醚—石油醚,吡啶—水,苯—石油醚等。
2.3结晶速度
一般是溶液浓度高,降温诀,析出结晶的速度也快些。
但是其结晶的颗粒较小,杂质也可能多些。
有时自溶液中析出的速度太快,超过化合物晶核的形成式分子定向排列的速度,往往只能得到无定形粉未。
有时溶液太浓,粘度大反而不易结晶化。
如果溶液浓度适当,温度慢慢降低,有可能析出结晶较大而纯度较高的结晶。
有的化合物其结晶的形成需要较长的时间。
所以尽量慢的让溶剂挥发,一旦析出结晶,过滤可能得到单晶也可能是混晶,千万别用母液洗晶体。
2.4环境的选择
培养单晶时,要放在一个平稳的地方,千万不能有一丝一毫的震动,一般一天要去看一次,看的时候不要动,明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
3单晶的初步判断
首先用肉眼观察,如果颗粒有规则的外形,并且有光泽,就有可能是晶体,然后再用显微镜观察,有规则外形,透光,差不多就可以说是晶体了。
最简单的方法,对着阳光,如果亮晶晶的就可能是晶体。
然后再到显微镜下面看看,有没有规则外形。
化合物的结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和熔距,可以作为鉴定的初步依据。
化合物结晶的形状和熔点往往因所用溶剂不同而有差异。
原托品碱在氯仿中形成棱柱状结晶,熔点207℃;在丙酮中则形成半球状结晶,熔点203℃;在氯仿和丙酮混合溶剂中则形成以上两种晶形的结晶。
所以文献中常在化合物的晶形、熔点之后注明所用溶剂。
一般单体纯化合物结晶的熔距较窄,有时要求在0.5℃左右,如果熔距较长则表示化合物不纯。
参考文献:
[1]王世华.无机化学教程[M].北京:科学出版社,2000.
[2]吕孟凯.固态化学[M].济南:山东大学出版社,1997.
[3]Zhang X L,Zhang C L,Qiu Y E et al.Acta Cryst.E63, m2423,2007.
[4]Rodr?′guez,A.,Salinas-Castillo,A.,Galli,A.S.,Mascioc-chi,N.,Guterrez-Zorrilla,
J.M.,Vitoriad,P.&Colacio,E.(2007).Dalton Trans.1821–1828.
[5]Andrews,P.C.,Junk,P.C.,Massi,M.&Silberstein,M. (2006)mun.pp.3317–3319
靳梅芳浅析单晶培养的方法和注意事项41。