课题_外消旋苯乙胺的拆分工艺
一种外消旋氨基戊酰胺的拆分工艺

一种外消旋氨基戊酰胺的拆分工艺哎,说起这个外消旋氨基戊酰胺的拆分工艺,我可真是有一大堆话要说。
这玩意儿,听起来挺高大上的,其实就是一种化学上的小把戏,把一种分子分成两个一模一样的双胞胎。
不过,这双胞胎虽然长得一样,但性格可大不相同,一个向左旋,一个向右旋,这就是所谓的“手性”分子。
先说说这个氨基戊酰胺吧,它是一种五碳链的化合物,中间夹着一个氨基。
这家伙在药物制造中可有大用,但问题在于,它天生就是外消旋的,也就是说,它包含两种手性异构体,一种是左旋的,一种是右旋的。
这俩兄弟虽然长得一模一样,但效果可大不相同,有时候一个有效,另一个可能就没效果,甚至有害。
所以,我们的任务就是把这俩兄弟分开,只留下有用的那个。
这个过程,就是我们说的拆分工艺。
首先,我们得找个“媒婆”,也就是手性辅助剂。
这个媒婆得能和氨基戊酰胺中的一个兄弟相亲相爱,形成稳定的化合物,而对另一个兄弟则不感冒。
这样,我们就能通过化学反应,把这两个兄弟分开。
这个过程说起来简单,做起来可不那么容易。
你得找到合适的媒婆,还得控制好反应条件,温度啊,时间啊,都得恰到好处。
不然,媒婆可能就和两个兄弟都好上了,或者一个都不搭理,那我们的拆分计划就泡汤了。
我记得有一次,我们实验室里搞这个拆分,结果媒婆没选好,反应条件也没控制好,结果搞出来的氨基戊酰胺,还是一半左旋一半右旋,跟没拆分一样。
我们那个沮丧啊,就像精心准备的约会,结果被放了鸽子。
不过,失败是成功之母嘛。
我们后来换了个媒婆,又调整了反应条件,终于成功了。
看着那些纯净的左旋氨基戊酰胺,我们那个高兴啊,就像中了彩票一样。
这个拆分工艺,虽然听起来挺枯燥的,但其实挺有意思的。
它就像一场化学版的相亲节目,媒婆和氨基戊酰胺兄弟的互动,充满了变数和惊喜。
而且,这个工艺的成功,对于药物制造来说,意义重大。
毕竟,我们谁也不想吃药的时候,吃进去的是无效或者有害的成分。
总之,这个外消旋氨基戊酰胺的拆分工艺,虽然复杂,但也挺有趣的。
有机化学实验

化学综合实验Bα-苯乙胺的制备与拆分化学工程与工艺09-3班指导教师:罗梅学号:20093360姓名:甘中东实验简介:鲁卡特反应基本原理醛或酮在高温下与HCOONH4反应得到伯胺得反应称为鲁卡特反应醛或酮与氨反应形成α-氨基醇,α-氨基醇继而脱水成亚胺,亚胺经催化加氢转变为胺,这是由羰基化合物合成胺的一种重要方法: 如果用甲酸作还原剂来替代 H2/Ni,那么这个还原氨化过程就被称作鲁卡特反应(Leuckart Reaction).在鲁卡特反应条件下,甲酸与氨作用,生成甲酸铵.因此,该反应中也可直接使用甲酰胺.在鲁卡特反应中,甲酸或甲酸根离子(HCOO-)起还原作用,氢原子以强还原性氢负离子(H-)的形式转移至亚胺:如果参与反应的羰基分子具有前手性面,在鲁卡特反应中,由于氢负离子可以从亚胺分子的任一侧导入,故得到的还原产物是外消旋体.如果要想获得有旋光性的对映异构体,还需进行拆分(参见3.13).应该指出,上述反应中并没有直接形成游离的胺,而是先生成其N-甲酰化物,后者须经酸解及碱中和后才能获得胺.在鲁卡特反应中,以醛酮作原料分别与氨,伯胺或仲胺反应可以得到相应的伯,仲,叔胺.鲁卡特反应通用性较强,可以用来处理多数脂肪酮,脂环酮,脂肪-芳香酮,杂环酮等,尤其是芳香酮及高沸点芳香酮更为适用α-苯乙胺的制备一.实验目的学习由鲁卡特反应制取胺的原理及实验方法,掌握蒸馏和水蒸气蒸馏的操作技术二.实验原理药品:甲酸铵22.2g(0.35mol);苯乙酮12.0g(0.10 mol);苯95ml;浓盐酸12;25%氢氧化钠水溶液40ml。
在非手性条件下,由一般合成方法所得的手性化合物为等量的对映体组成的外消旋体。
如:外消旋α—苯乙胺的常规合成方法外消旋α—苯乙胺含一个手性碳原子,具有旋光性。
但此化合物得到50%的R—构型和50%S—构型两个对映体的混合物其反应过程为,如下:O CH3║│C6H5CH3+2HCO2NH4→C6H5CH—N6H5CHO+NH3↑+CO2+2H2O↑CH3 CH3││+C6H5CH—NHCHO+HCl+H2O→C6H5CHNH3Cl—+HCO2HCH3 CH3│+ │C6H5CHNH3Cl+NaOH→C6H5CHNH2+NaCl+H2O(±)—苯乙胺三.试验装置图与流程图四. 实验步骤见下面表格:时间 实验步骤实验现象 备注8:20在100mL 蒸馏瓶中加入15mL 苯乙酮,25.4g 甲酸铵和几粒沸石,按照实验要求装配成蒸馏装置温度计的水银球插入到液面以下8:30在石棉网上小火缓缓加热,反应物慢慢熔化,当温度升至150---155℃时,液体成两相,继续加热反应物变成一相 反应物剧烈沸腾有苯和苯乙酮蒸出同时不断产生泡沫放出氨气 反应过程中可能会在冷凝管上生成一些固体碳酸铵,需暂时关闭冷凝水使固体溶解8:45 继续缓慢加热到温度升高至185℃停止加热液体处于不断沸腾状态并且有泡沫产生加热过程中要用小火加热避免过热10:15 将蒸馏物转入分液漏斗重新到会反应瓶,再继续加热1.5h控制反应温度不超过185度11:50将反应物冷却至室温,转入分液漏斗中,用15mL 水洗涤,以除去甲酸铵和甲酰胺,分出N —甲酰—α-苯乙胺粗品,将其倒回原反应瓶。
综合化学实验讲义

.综合化学实验实验讲义有机化学教研室编制实验一 醋酸正丁酯的制备一、实验目的1 掌握醋酸正丁酯合成的原理和方法;2 学习通过恒沸物除去反应体系中水分的方法。
二、实验原理醋酸正丁酯是一种良好的有机溶剂,可以应用于人造革、医药、塑料及香料等工业,并可以用作萃取剂和脱水剂。
醋酸正丁酯通过酯化反应由醋酸和正丁酯制备,加入极少量的浓硫酸作为催化剂。
CH3COOH +CH 3CH 2CH 2CH 2OH 浓硫酸CH 3COOCH 2CH 2CH 2CH 3+H 2O通过将体系中形成的副产物水除去,可以提高酯化反应的转化率。
利用乙酸正丁酯-正丁醇-水形成恒沸物,可以通过分水器将反应过程中形成的水分分出,促进酯化反应平衡向右移动,提高反应的转化率。
三、实验方法250 ml 的四口烧瓶中加入27.9 m l 正丁醇和14.4 ml 醋酸再加入10滴浓硫酸,反应装置装上分水器和回流冷凝管。
可以在分水器中预先加入少量水,使水面略低于支管口的位置。
开始加热回流,并记录分出水的体积。
约40分钟后至体系中不再有水分分出为止,停止加热。
计算分出的水分,并与理论应分出的水量进行比较。
冷却后将分水器中酯层和烧瓶中的反应物一起倒入分液漏斗,用20ml 水洗涤,分出水层。
酯层再用25m l 浓度为10 wt%的碳酸钠溶液洗涤至中性,分出水层。
将酯层再用20 ml 水洗涤,分出水层。
酯层用无水硫酸镁干燥。
干燥好的酯层经蒸馏,收集124-126 ºC 的馏分。
称重,计算产率。
四、注意事项1. 实验中使用的作催化剂的浓硫酸不可过量,以免引起有机物碳化脱水等;2. 控制体系的回流温度3. 反应产物洗涤过程五、思考题1. 影响反应产物转化率的主要因素有哪些?实验中是如何提高反应的转化率的?2. 分水器使用的原理及方法?3. 反应过程中如何除去水分的?4. 怎样计算反应完全时分出的水量?酯化反应时为何要加过量的酸或碱?5. 乙酸丁酯有哪些应用?实验二 苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成一、实验目的1 学习自由基聚合的原理和沉淀聚合方法;2 掌握苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成方法。
用酒石酸系列选择性提取法拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的案例

用酒石酸系列选择性提取法拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的案例酒石酸系列选择性提取法是一种常用的拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的方法。
在拆分这两种化合物时,酒石酸可与苯丙胺形成酒石酸苯丙胺结晶体,而不与甲基苯丙胺发生反应。
下面将以此为基础,介绍一种利用酒石酸系列选择性提取法拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的案例。
首先,准备所需药品和试剂。
1.外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺混合物2.酒石酸接下来的实验步骤如下:1.取一定量的外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺混合物,称为混合物A。
2.向混合物A中加入适量的酒石酸,使其达到过饱和状态。
这样可以保证所有的外消旋苯丙胺都与酒石酸反应生成结晶体。
3.将混合物A搅拌均匀,并将其加热到约60°C。
持续搅拌并控制温度,直到所有的酒石酸苯丙胺结晶体都完全沉淀出来。
4.使用过滤纸或其它合适的过滤器将沉淀物分离出来。
5.将分离出来的酒石酸苯丙胺结晶体进行洗涤,以去除杂质。
常用的洗涤液包括水、乙醇等溶剂。
6.将洗涤过的酒石酸苯丙胺干燥,并称为产物A。
7.将产物A溶解在适当的溶剂中,如醇类溶剂等。
8.采用适当的手段,如加热或冷却等方法,将产物A中的酒石酸苯丙胺转化为相应的极性化合物。
这些化合物可以通过调整温度或使用适当的试剂来实现。
9.将得到的化合物进行分离和提取。
10.使用相应的分析方法,如红外光谱、质谱和核磁共振等,对提取得到的化合物进行表征和鉴定。
通过以上方法,我们可以成功地拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺,也可以通过纯化和重结晶等手段来获得纯度较高的产物。
总结起来,酒石酸系列选择性提取法是一种快速和有效的拆分外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的方法。
通过选择适当的溶剂、调控温度和使用合适的试剂,可以实现外消旋苯丙胺和甲基苯丙胺的分离和提取。
此外,通过对所得化合物进行正确的鉴定和分析,我们可以确保获得高纯度的产物,为后续研究和应用奠定基础。
消旋体常用的拆分方法有哪些啊

消旋体常用的拆分方法一.外消旋体的一般性质等量的对映异构体的“混合物”叫做外消旋体,用(±)表示。
在气态、液态、熔化状态以及在溶液中,外消旋体通常都是以理想的或近似理想的混合物的形式存在。
因此在这些状态下,除去对偏振光呈现的性质不同之外。
外消旋体和纯对映体应当具有相同的性质,例如它们具有相同的沸点、折射率、液态密度和红外吸收光谱等。
然而,在晶态的情况下,对映体分子之间的晶格间力的相互作用是有明显差别的。
一个(+)-分子对另一个(+)-分子的关系,虽然相同于一个(-)-分子对另一个(-)-分子之间的关系,但是(+)—分子和(-)—分子之间的关系却不相同,于是产生了以下的三种存在形式:(1)、外消旋混合物:当各个对映体的分子在晶体中,对其相同种类的分子具有较大的亲合力时,右旋体和左旋体的分子则分别形成在外型上不同的两种晶体而混合在一起。
这就是所谓的“外消旋混合物”。
由于外消旋混合物是(+)一型晶体和(-)一型晶体的混合物,所以它的性质在许多方面都与纯态的对映体相似。
然而,外消旋体的熔点组成曲线却体现出所有典型混合物的特点,最熟知的外消旋体混合物的例子是在低于27℃下,从水中结晶出来的(±)一酒石酸铵钠盐。
(2)、外消旋化合物当右旋体分子与左旋体分子之间比相同种类分子间具有较大的亲合力时,构型相反的两个分子结合成对地出现在晶格中每个位置上,只有一种晶体。
这种晶态的分子化合物称为“外消旋化合物”。
外消旋化合物的大部分物理性质都不同于其纯态的对映体,例如其熔点曲线有两种情况,高熔点分子化合物有酒石酸,低熔点分子化合物有乳酸等。
(3)、外消旋固体溶液在某些情况下,当一个外消旋体中两种分子的三种结合力相差很小时,则两种分子混合在一起成晶,形成固体溶液,这种固体溶液叫做外消旋固体溶液。
这种情况相当于溶液或熔化状态的分布,其分子的排列是混乱的。
这种晶体与其纯态的对映体在很多方面的性质都是相同的。
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姓名: 学号: 专业: 实验五()-α-苯乙胺的合成
一、实验目的 1. 学习Leuchart反应合成外消旋体α-苯乙胺的原理和方法。 2. 通过外消旋α-苯乙胺的制备,进一步综合运用回流、蒸馏、萃取的测定等基本操作。 3. 通过本实验提高实验化学的研究能力和素质。
二、实验原理 醛、酮与甲酸和氨(或伯、仲胺),或与甲酰胺作用发生还原胺化反应,称为鲁卡特(Leuchart)反应。反应通常不需要溶剂,将反应物混合在一起加热(100~180℃)即能发生。选用适当的胺(或氨)可以合成伯、仲、叔胺。反应中氨首先与羰基发生亲核加成,接着脱水生成亚胺,亚胺随后被还原生成胺。与还原胺化不同,这里不是用催化氢化,而是用甲酸作为还原剂。它是由羰基化合物合成胺的一种重要方法。本实验是苯乙酮与甲酸铵作用得到外消旋体(±)-α-苯乙胺。 反应过程为:
依照前面的机理生成的α-苯乙胺再与过量的甲酸形成甲酰胺,经酸水解形成铵盐,再用碱将其游离,得到α-苯乙胺。
α-苯乙胺的旋光异构体可作为碱性拆分剂用于拆分酸性外消旋体。α-苯乙胺是制备精细化学品的一种重要中间体,它的衍生物广泛用于医药化工领域,主要用于合成医药、染料、香料乳化剂等。
C=O + NH3 -H2O C—OH NH2 C=NH NH4+ + C=NH2 HCOONH4 HCOOH + NH3 + C=NH2 -O-C-H +
O = H-C-NH2 + CO2
+ 2HCOONH4 -C-CH3 O = CH3
-CH-NHCHO + NH3↑+ CO2↑ + H2O
CH3 -CH-NHCHO + HCl + H2O + CH3 -CH-NH3Cl - + HCOOH
+ CH3 -CH-NH3Cl - + NaOH CH3 -CH-NH2 + NaCl + H2O 三、实验用品 仪器与材料:圆底烧瓶、三口烧瓶、球型冷凝管、直型冷凝管、空气冷凝管、烧杯、锥形瓶、分液漏斗、蒸馏头、锥形瓶、玻璃小漏斗、温度计、电炉或酒精灯等。 药品:苯乙酮、甲酸铵、氯仿、甲苯、浓HCl,25%NaOH溶液、固体NaOH。 四、实验药品参数
化合物 相对分子质量 相对密度 (204D) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 折射率 (20Dn) 水中溶解度
溶解度
乙醇 乙醚 苯
α-苯乙胺 121.18 0.9395 2.45 187.4 1.5260 微溶 易溶 易溶 易溶
苯乙酮 120.15 1.0281 19.7 202.3 1.5372 微溶 易溶 易溶 易溶
甲酸铵 63.06 1.266 116 — — 溶 溶 — —
甲苯 92.14 0.866 -94.9 110.6 1.4967 微溶 易溶 易溶 易溶
五、实验步骤 1.合成 在100 mL圆底烧瓶中,加入12.0g苯乙酮,22.2g甲酸铵和几粒沸石,装上蒸馏头并装配成简单蒸馏装置。蒸馏头上口插入一支温度计,其水银球浸入反应混合物中。在石棉网上小火缓缓加热,反应物慢慢熔化,当温度升到150~155℃时,熔化后的液体呈两相,继续加热反应物便成一相,反应物剧烈沸腾,并有水和苯乙酮被蒸出,同时不断地产生泡沫并放出二氧化碳和氨气。继续缓慢地加热到达185℃[1](勿超过185℃),停止加热。反应过程中可能在冷凝管中生成一些固体碳酸铵,此时可暂关闭冷却水使固体溶解,避免冷凝管堵塞。将馏出液用分液漏斗分出上层苯乙酮并倒回反应瓶中,再继续加热2 h,控制反应温度不超过185℃。 将反应物冷至室温,转入分液漏斗中,用30 mL水洗涤,以除去甲酸铵和甲酰胺,将分出的N-甲酰-α-苯乙胺粗品,倒入原反应瓶中。向反应瓶中加入12 mL浓盐酸和几粒沸石改为回流装置,保持微沸回流0.5 h,使N-甲酰-α-苯乙胺水解。 2. 分离和提纯 将反应液冷至室温,然后每次用10mL甲苯萃取二次,合并的萃取液倒入指定回收容器中。水层倒入到250 mL三口烧瓶中。 将三口烧瓶置于冰水浴中冷却,慢慢加入40 mL 25%氢氧化钠溶液,并不断地振摇,然后加热进行水蒸气蒸馏。用pH试纸检查馏出液,开始为碱性,至馏出液的pH值为7时,停止水蒸气蒸馏,约收集120~160 mL。 将含游离胺的馏出液每次用20 mL甲苯萃取三次,合并萃取液,加入粒状氢氧化钠干燥并塞住瓶口。干燥后粗产品先蒸馏除去甲苯,再蒸馏收集180~190℃的馏分。称量产品并计算产率。产量约12~14 g,产率为50%~58%,塞好瓶口留着拆分实验使用。 纯(±)-α-苯乙胺为无色液体,沸点187.4℃,折光率20Dn1.5260。 六、实验记录 七、注释 [1] 反应过程中,若温度过高,可能导致部分碳酸铵凝固在冷凝管中。反应液温度达到185℃的时间约需2 h。 [2] 如在冷却过程中有晶体析出,可用最少量的水溶解。 [3] 主要萃取除去苯乙酮。 [4] 水蒸气蒸馏时,玻璃磨口接头应涂上凡士林以防止接口因受碱性溶液作用而被粘住。 [5] 游离胺易吸收空气中的CO2形成碳酸盐。故在干燥时应塞住瓶口隔绝空气。 [6] 本实验也可以在蒸出甲苯后进行减压蒸馏,收集82~83℃/2.4 kPa(18 mmHg)馏分。 [7] 因α-苯乙胺具有较强的腐蚀性,为保护折光仪起见,产品可测折光率。 七、思考题 (1)采用鲁卡特反应合成(土)-a-苯乙胺为什么只能获得其外消旋体?欲获得(+)或(-)苯乙胺,如何进行拆分? (2)本实验为什么要比较严格地控制反应温度? (3)苯乙酮与甲酸铵反应后,用水洗涤的目的是什么? (4)为什么用溶剂对水解溶液进行萃取? 姓名: 学号: 专业: 实验六 外消旋体α-苯乙胺的的拆分
一、实验目的 1.学习将外消旋体转变为非对映异构体拆分外消旋体的原理和方法。 2.进一步熟练旋光度的测定方法。了解对光学活性物质纯度的初步评价。 3. 通过具体实验操作,掌握相关的实验技术和技能,学会运用所学知识和理论进行实验分析和实验操作的能力,养成良好的实验素质和习惯。
二、实验原理 由一般合成方法得到的手性化合物为等量的对映体组成的外消旋体,无旋光性。若要得到纯净左旋体或右旋体,需要使用某种方法将它们分开。用某种方法将外消旋体分开成纯的左旋体和右旋体的过程称为外消旋体的拆分。由于对映异构体除旋光性不同外,具有相同的物理和化学性质,用一般的蒸馏、结晶、色谱分离等方法难于将其分离。 目前,拆分外消旋体最常用的方法是利用化学反应把对映体变为非对映体:利用外消旋混合物内含有一个易于反应的基团——拆分基团,如羧基或氨基等,可以使它与一个纯的旋光化合物——拆分剂发生反应,从而把一对对映体变成两种非对映体。由于非对映体具有不同的物理性质,便可采用常规的分离手段分开。然后经过一定的处理,去掉拆分剂,最后,得到纯的旋光化合物,达到拆分的目的。常用的拆分剂有:马钱子碱、奎宁和麻黄素等旋光纯的生物碱用来拆分外消旋的有机酸;酒石酸、樟脑磺酸、苯乙醇酸等旋光纯的有机酸用来拆分外消旋的有机碱。 外消旋的醇通常先与丁二酸酐或邻苯二甲酸酐作用形成单酯,用旋光纯的碱把单酯分开,再经碱性水解得到单个的旋光性的醇。 利用具有光学活性的吸附剂,通过柱层析把一对光学活性对映体拆开:一对光学活性对映体和一个光学活性吸附剂形成两个非对映的吸附物,它们被吸附剂吸附的强弱不同,可用适当的溶剂分别把它们淋洗出来。 外消旋α-苯乙胺属碱性外消旋体,可用酸性拆分试剂进行拆分,本实验用D-(+)-酒石酸为拆分剂。具有光学活性的D-(+)-酒石酸广泛存在于自然界。在酿酒中所获得的一系列副产物中就有D-(+)-酒石酸。外消旋α-苯乙胺用D-(+)-酒石酸处理时产生的两个非对映体的盐在甲醇中的溶解度有明显差异,由于(-)-α-苯乙胺和(+)-酒石酸所形成的盐在甲醇中的溶解度比(+)-α-苯乙胺和(+)-酒石酸所形成的盐小。足以用分步结晶的方法将它们分离开。因此,前者从溶液中先结晶析出,经稀碱处理,即可得到(-)-α-苯乙胺。母体中所含的(+)-α-苯乙胺²(+)-酒石酸盐经过类似的处理,也可得到(+)-α-苯乙胺。 在实际工作中,要得到单个旋光纯的对映体,并不是件容易的事情,往往需要冗长的拆分操作和反复的重结晶才能完成。而要完全分离也是很困难的。常用光学纯度表示被拆分后对映体的纯净程度,它等于样品的比旋光度除以纯对映体的比旋光度。
光学纯度(OP)=样纯样品的纯物质的³100% 外消旋α-苯乙胺的拆分过程如下所示: 三、实验用品 仪器与材料:圆底烧瓶、烧杯、玻璃棒、滴管、量筒、球型冷凝管、直型冷凝管、蒸馏头、锥形瓶、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、蒸发皿、玻璃小漏斗、温度计、减压蒸馏装置、电炉或酒精灯、旋光仪等。 药品:(±)-α-苯乙胺、(+)-酒石酸、甲醇、乙醚、无水硫酸镁、50%氢氧化钠溶液、无水乙醇、浓硫酸、丙酮、滤纸等。
四、实验步骤 1. 成盐与分步结晶 在250 mL锥形瓶中放入3.2gD-(+)-酒石酸、45 mL甲醇和几粒沸石,装上回流冷凝管后
(±)-α-苯乙胺 (+)-酒石酸
(-)-α-苯乙胺 (+)-α-苯乙胺 蒸馏 乙醚萃取 ① 通过甲醇分步结晶分离 非对映体混合物 +
NaOH NaOH 结晶 乙醚萃取
(-)-C6H5CH-NH3²(+)OOCCH-CHCOOH OH HO CH3
- +
(+)-C6H5CH-NH3²(+)OOCCH-CHCOOH OH HO CH3
- +
(-)-C6H5CH-NH3²(+)OOCCH-CHCOOH OH HO CH3
- +
(+)-C6H5CH-NH3²(+)OOCCH-CHCOOH
OH HO CH3
- +
(-)-C6H5CH-NH2 + (+)NaOOCCH-CHCOONa OH HO CH3 (+)-C6H5CH-NH2 + (+)NaOOCCH-CHCOONa
OH HO CH3
乙醚溶液 水溶液
(+)-酒石酸 蒸馏
乙醚溶液 水溶液
(+)-酒石酸
母液 ② 抽滤