偶氮苯和邻硝基苯胺的分离

发布时间：2018-07-01 19:50:28 来源：文档文库

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实验五偶氮苯和邻硝基苯胺的分离

一、实验目的：

⑴了解柱色谱分离有机物原理、吸附剂的选择和溶剂的选择。

⑵掌握柱色谱分离有机物的操作步骤。

二、实验原理：见本章2.5.1

三、仪器与药品

⑴仪器

色谱柱（直径2cm，长30cm） 50ml锥形瓶 125ml滴液漏斗

⑵药品

色谱用中性氧化铝（活度Ⅳ级）苯石油醚石英砂偶氮苯邻硝基苯胺对硝基苯胺

四、实验步骤

⑴偶氮苯和邻硝基苯胺的分离

本实验以色谱用中性氧化铝为吸附剂，以1:1的苯一石油醚为洗脱剂。由于被分离的偶氮苯和邻硝基苯胺两者中，吸附剂对前者的吸附较弱，所以在淋洗过程中，偶氮苯首先被洗脱，而邻硝基苯胺的洗脱，就需用极性稍大的乙醇(或氯仿)作为洗脱剂。

用25毫升酸式滴定管一支作色谱柱 [l]，垂直装置，以25毫升锥形瓶作洗脱液的接受器。

用镊子取少许脱脂棉(或玻璃毛)放于干净的色谱柱底部，轻轻塞紧，再在脱脂棉上盖一层厚0.5厘米的石英砂(或用一张比柱内径略小的滤纸代替)，关闭活塞。向柱中倒入无水苯至约为柱高的3/4处，打开活塞，控制流出速度为1滴/秒。通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入色谱用中性氧化铝，用木棒或带橡皮塞的玻棒轻轻敲打柱身下部，使填装紧密 [2]，当装柱至3/4时，再在上面加一层0.5厘米厚的石英砂[3]，操作时一直保持上述流速，注意不能使液面低于砂子的上层[4]。

当溶剂液面刚好流至石英砂面时，立即沿柱壁加入2毫升含有50毫克邻硝基苯胺及50毫克偶氮苯的苯溶液[5]。当此液面将近流至石英砂面时，立即用0.5毫升无水苯洗下管壁的有色物质。如此连续2～3次，直至洗净为止。然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用1:1的苯一石油醚溶液洗脱[6]，控制流出速度如前，橙红色的偶氮苯因极性小，向柱下移动，极性较大的邻硝基苯胺则留在柱的上端。当橙红色的色带快洗出时，更换另一个接受器，继续淋洗，至滴出液近无色为止。换一接受器，改用乙醇[7]作为洗脱剂。至黄色开始滴出时，用另一接受器收集，至黄色物洗下为止。将上述含有偶氮苯和邻硝基苯胺的溶液，分别蒸除洗脱剂，快蒸干时，转移至蒸发皿中，在水浴上蒸干(或用红外灯烘干)得固体结晶产物，干燥后测熔点。

偶氮苯熔点67～68℃，邻硝基苯胺熔点71～71.5℃。

⑵邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离

在色谱柱(直径1.5厘米，长15厘米)的底部用棉花轻轻塞紧，关闭活塞，从柱顶加入无水苯至柱高的3/4处。打开活塞，控制流速为1滴/秒。然后自柱顶用玻璃漏斗加入活性为Ⅳ级的氧化铝约13克(或用苯将氧化铝调成浆状物，直接倒入色谱柱)，边加边轻轻敲打色谱柱，使填装紧密而均匀，最后在氧化铝顶部水平表面用一圆形滤纸覆盖。

当苯的液面恰好降至氧化铝上端的表面上时，立即用滴管沿柱壁加入3毫升邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合液[8]。当溶液液面降至氧化铝上端表面时，用滴管滴入苯洗去粘附在柱壁上的混合物。然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用苯淋洗，控制滴加速度如前，直至观察到色层带的形成和分离。当黄色邻硝基苯胺色层带到达柱底时，立即更换另一接受器，收集全部此色层带。然后改用苯一乙醚(体积比1:1)为洗脱剂，并收集淡黄色对硝基苯胺色层带。

将收集的邻硝基苯胺的苯溶液和对硝基苯胺的苯一乙醚溶液分别用水泵减压蒸去溶剂，冷却结晶，干燥后测定熔点。邻硝基苯胺熔点为71℃～71.5℃，对硝基苯胺熔点为147℃～148℃。

五、附注:

[1]色谱柱的大小，取决于被分离物的量和吸附性。一般的规格是: 柱的直径为其长度的1/10至1/4。实验室中常用的色谱柱，其直径在0.5至10厘米之间。当吸附物的色带占吸附剂高度的1/10～1/4时，此色谱柱已经可作色谱分离了。

[2]色谱柱填装紧密与否，对分离效果很有影响。若柱中留有气泡或各部分松紧不匀(更不能有断层)时，会影响渗滤速度和显色的均匀。

[3]加入砂子的目的，是使加料时不致把吸附剂冲起，影响分离效果。若无砂子，也可用玻璃毛或剪成比柱子内径略小的滤纸压在吸附剂上面。

[4]为了保持柱子的均一性，使整个吸附剂浸泡在溶剂或溶液中是必要的，否则当柱中溶剂或溶液流干时，就会使柱身干裂，影响渗滤和显色的均一性。

[5]最好用移液管或滴管将被分离溶液转移至柱中。

[6]如不装置滴液漏斗，也可用每次倒入10毫升洗脱剂的方法进行洗脱。

[7]这里若改用极性稍强的甲醇，则洗脱速度可快些。有时为了洗脱分离极性相近的化合物，需按不同比例配制极性不同的混合溶剂作洗脱剂。

[8]此溶液由0.55克对硝基苯胺0.7克邻硝基苯胺溶于100毫升苯中配成。

六、思考题

(1)为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱?