單晶培養(yǎng)的方法

1、.幾種培養(yǎng)單晶的方法和大家共享單晶培養(yǎng)的方法一、揮發(fā)法原理：依靠溶液的不斷揮發(fā)，使溶液由不飽和達到飽和過飽和狀態(tài)。條件：固體能溶解于較易揮發(fā)的有機溶劑一般丙酮、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯、三氯甲烷、苯、甲苯、四氫呋喃、水等。理論上，所有溶劑都可以，但一般選擇沸點在60120。注意：不同溶劑可能培養(yǎng)出的單晶結(jié)構(gòu)不同二、擴散法原理：利用二種完全互溶的沸點相差較大的有機溶劑。固體易溶于高沸點的溶劑，難溶或不溶于低沸點溶劑。在密封容器中，使低沸點溶劑揮發(fā)進入高沸點溶劑中，降低固體的溶解度，從而析出晶核，生長成單晶。一般選難揮發(fā)的溶劑，如dmf,dmso,甘油甚至離子液體等。條件：固體在難揮發(fā)的溶劑中溶

2、解度較大或者很大，在易揮發(fā)溶劑中不溶或難溶。精品.三、溫差法原理：利用固體在某一有機溶劑中的溶解度，隨溫度的變化，有很大的變化，使其在高溫下達到飽和或接近飽和，然后緩慢冷卻，析出晶核，生長成單晶。一般，水，dmf, dmso,尤其是離子液體適用此方法。條件：溶解度隨溫度變化比較大。經(jīng)驗：高溫中溶解度越大越好，完全溶解。推廣：建議大家考慮使用離子液體做溶劑，尤其是對多核或者難溶性的配合物。四、接觸法原理：如果配合物極易由二種或二種以上的物種合成，選擇性高且所形成的配合物很難找到溶劑溶解，則可使原料緩慢接觸，在接觸處形成晶核，再長大形成單晶。一般無機合成，快反應(yīng)使用此方法。方法：1.用u形管，可采

3、用瓊脂降低離子擴散速度。2.用直管，可做成兩頭粗中間細。3.用緩慢滴加法或稀釋溶液法（對反應(yīng)不很快 的體系可采用）4.緩慢升溫度（對溫度有要求的體系適用）經(jīng)驗：原料的濃度盡可能的降低，可以人為的設(shè)定濃度或比例。0.1g0.5g的溶質(zhì)量即可。精品.五、 高壓釜法原理：利用水熱或溶劑熱，在高溫高壓下，是體系經(jīng)過一個析出晶核，生長成單晶的過程，因高溫高壓條件下，可發(fā)生許多不可預(yù)料的反應(yīng)。方法：將原料按組合比例放入高壓釜中，選擇好溶劑，利用溶劑的沸點選擇體系的溫度，高壓釜密封好后放入烘箱中，調(diào)好溫度，反應(yīng)14小時均可。然后，關(guān)閉烘箱，冷至室溫，打開反應(yīng)釜，觀察情況按如下過程處理：1.沒有反應(yīng)重新組合比

4、例，調(diào)節(jié)條件，包括換溶劑，調(diào)ph值，加入新組分等。2. 反應(yīng)但全是粉末，且粉末什么都不溶解，首先從粉末中挑選單晶或晶體，若不成， a：改變條件，換配體或加入新的鹽，如季銨鹽，羧酸鹽等； b:破壞性實驗，設(shè)法使其反應(yīng)變成新物質(zhì)。3.部分固體，部分在溶液中:首先通過顏色或條件變化推斷兩部分的大致組分，是否相同組成，固體挑單晶，溶液揮發(fā)培養(yǎng)單晶，若組成不同固體按1或2的方法處理。4.全部為溶液旋蒸得到固體，將固體提純,將主要組成純化，再根據(jù)特點接上述四種單晶培養(yǎng)方法培養(yǎng)單晶?？偨Y(jié)：精品. 單晶培養(yǎng)的方法多種多樣，如升華法、共結(jié)晶法等。最簡單的最實用常用的有：1.溶劑緩慢揮發(fā)法； 2.液相擴散法 3.

5、氣相擴散法。99的單晶是用以上三種方法培養(yǎng)出來的。一、單晶培養(yǎng)要點1、一般以10-25mg為佳，如果你只有2mg左右樣品，也沒關(guān)系，但這時就要選擇液相擴散法和氣相擴散法，不能使用溶劑緩慢揮發(fā)法。2、單晶培養(yǎng)的樣品的預(yù)處理樣品溶解后一定要過濾，不能用濾紙，而是用一小團棉花輕輕的塞在滴管的中下部或下部，不要塞太緊，否則流的太慢。樣品當然是越純越好，不過如果實在沒辦法弄純也沒關(guān)系，培養(yǎng)一次就相當于提純了一次，也可用一些tlc顯示有雜點的東西長單晶，但要多養(yǎng)幾次。3、一定要做好記錄，一次就得到單晶的可能性比較小。因此最好的方法就是在第一次培養(yǎng)單晶的時候，采取少量多溶劑體系的辦法。如果你有50mg樣品，

6、建議你以5mg為一單位，這樣你可以同時實驗10種溶劑體系，而不是選兩種溶劑體系，每個體系25mg。這時做好記錄就特別重要，以免下次又采用已經(jīng)失敗的溶劑體系，而且單晶解析時必須知道所用的溶劑。4、培養(yǎng)單晶時，最好放到?jīng)]人碰的地方，這點大家都知道。我想說的是你不能一天去看幾次也不能放在那里五六天不管。也許有的溶劑體系一天就析出了晶體，結(jié)果五天后，溶劑全干了。一般一天看一次合適，看的時候不要動它。明顯不行的體系（如析出絮狀固體）就要重新用別的溶劑體系再重新培養(yǎng)。精品.5、液相擴散法中良溶劑與不良溶劑的比例最好為1:21:4，可以嘗試的溶劑系統(tǒng)： ch2cl2/乙醚或戊烷； thf/乙醚或戊烷；甲苯/

7、乙醚或戊烷；水/甲醇； chcl3/正庚烷6、化合物結(jié)構(gòu)中烷基鏈超過4個碳的很難培養(yǎng)單晶。7、分子中最好不要有叔丁基，因為容易無序，影響單晶解析的質(zhì)量。8、含氯的取代基一般容易長單晶，如4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易長單晶。9、無水無氧條件下的單晶培養(yǎng)，最簡單的方法就是將固體樣品加入一帶橡皮塞的容器（最常用的就是核磁管，塞子是軟的橡皮塞（塞子要能密封且能扎針頭），先抽真空，然后通氮氣，再用注射器加入良性溶劑，充分溶解（超聲），然后再用注射器沿器壁加入不良溶劑即可。二、常用的兩種方法揮發(fā)溶劑法：將純的化合物溶于適當溶劑或混和溶劑。（理想的溶劑是一個易揮發(fā)的良溶劑和一個不易揮發(fā)的不良溶劑

8、的混和物）此溶液最好稀一些。用氮/氬鼓泡除氧。容器可用橡膠塞（可緩慢透過溶劑）。為了讓晶體長得致密，要揮發(fā)得慢一些，溶劑揮發(fā)性大的可置入冰箱。大約要長個幾天到幾星期吧。精品.擴散法：在一個大容器內(nèi)置入易揮發(fā)的不良溶劑（如戊烷、已烷），其中加一個內(nèi)管，置入化合物的良溶劑溶液。將大容器密閉，也可放入冰箱。經(jīng)易揮發(fā)溶劑向內(nèi)管擴散可得較好的晶體。時間可能比揮發(fā)法要長。另外如果這一化合物是室溫反應(yīng)得到，且產(chǎn)物比較 單一，溶解度較小，可將反應(yīng)物溶液分兩層放置，不加攪拌，令其緩慢反應(yīng)沉淀出晶體。容易結(jié)晶的東西放在那里自己就出單晶，不容易結(jié)晶的怎么弄也是不出。好像不是想做就能做出來的。首先看一下產(chǎn)物的溶解度，

9、將產(chǎn)物抽干后用良性溶劑溶解成飽和溶液（如用二氯甲烷），然后加入相同體積的不良性溶劑，若產(chǎn)物不穩(wěn)定應(yīng)在惰性氣體的保護下進行操作，完成后置于冰箱中冷凍至單晶析出，或直接用惰性氣體緩慢鼓泡直至單晶析出。另法一：在大燒杯里放一個小燒杯，小燒杯里放良溶劑和要結(jié)晶的物質(zhì)，大燒杯里放易揮發(fā)的不良溶劑，把大燒杯密封，放于室溫即可。另法二：在比色管中先用一種溶劑溶解產(chǎn)物，在慢慢地加入另一種溶解性小的溶劑，密封會較快長出晶體。討論：晶體的生長是一個動力學過程，由化合物的內(nèi)因（分子間色散力偶極力及氫鍵）與外因（溶劑極性、揮發(fā)或擴散速度及溫度）決定。晶體的培養(yǎng)實質(zhì)是一個飽和溶液的重結(jié)晶過程，使溶液慢慢飽和的方法（如溶

10、液揮發(fā)、不良溶劑的擴散及溫度的降低）都可。精品.三、培養(yǎng)單晶的七個注意事項1.制備結(jié)晶，要注意選擇合宜的溶劑和應(yīng)用適量的溶劑。合宜的溶劑，最好是在冷時對所需要的成分溶解度較小，而熱時溶解度較大。溶劑的沸點亦不宜太高。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劑中不易形成結(jié)晶，而在某些溶劑中則易于形成結(jié)晶。2.制備結(jié)晶的溶液，需要成為過飽和的溶液。一般是應(yīng)用適量的溶劑在加熱的情況下，將化合物溶解再放置冷處。如果在室溫中可以析出結(jié)晶，就不一定放置于冰箱中，以免伴隨結(jié)晶析出更多的雜質(zhì)。 “新生態(tài)”的物質(zhì)即新游離的物質(zhì)或無定形的粉未狀物質(zhì)，遠較晶體物質(zhì)的溶解度大，易于形成過飽和溶

11、液。一般經(jīng)過精制的化合物，在蒸去溶劑抽為無定形粉未時就是如此，有時只要加入少量溶劑，往往立即可以溶解，稍稍放置即能析出結(jié)晶。3.制備結(jié)晶溶液，除選用單一溶劑外，也常采用混合溶劑。一般是先將化合物溶于易溶的溶劑中，再在室溫下滴加適量的難溶的溶劑，直至溶液微呈渾濁，并將此溶液微微加溫，使溶液完全澄清后放置。4.結(jié)晶過程中，一般是溶液濃度高，降溫快，析出結(jié)晶的速度也快些。但是其結(jié)晶的顆粒較小，雜質(zhì)也可精品.能多些。有時自溶液中析出的速度太快，超過化合物晶核的形成分子定向排列的速度，往往只能得到無定形粉未。有時溶液太濃，粘度大反而不易結(jié)晶化。如果溶液濃度適當，溫度慢慢降低，有可能析出結(jié)晶較大而純度較高

12、的結(jié)晶。有的化合物其結(jié)晶的形成需要較長的時間。5.制備結(jié)晶除應(yīng)注意以上各點外，在放置過程中，最好先塞緊瓶塞，避免液面先出現(xiàn)結(jié)晶，而致結(jié)晶純度較低。如果放置一段時間后沒有結(jié)晶析出，可以加入極微量的種晶，即同種化合物結(jié)晶的微小顆粒。加種晶是誘導晶核形成常用而有效的手段。一般地說，結(jié)晶化過程是有高度選擇性的，當加入同種分子或離子，結(jié)晶多會立即長大。而且溶液中如果是光學異構(gòu)體的混合物，還可依種晶性質(zhì)優(yōu)先析出其同種光學異構(gòu)體。沒有種晶時，可用玻璃棒蘸過飽和溶液一滴，在空氣中任溶劑揮散，再用以磨擦容器內(nèi)壁溶液邊緣處，以誘導結(jié)晶的形成。如仍無結(jié)晶析出，可打開瓶塞任溶液逐步揮散，慢慢析晶。或另選適當溶劑處理，

13、或再精制一次，盡可能除盡雜質(zhì)后進行結(jié)晶操作。6.在制備結(jié)晶時，最好在形成一批結(jié)晶后，立即傾出上層溶液，然后再放置以得到第二批結(jié)晶。晶態(tài)物質(zhì)可以用溶劑溶解再次結(jié)晶精制。這種方法稱為重結(jié)晶法。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各部分母液，再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三批結(jié)晶。這種方法則稱為分步結(jié)晶法或分級結(jié)晶法。晶態(tài)物質(zhì)在一再結(jié)晶過程中，結(jié)晶的析出總是越來越快，純度也越來越高。分步結(jié)晶法各部分所得結(jié)晶，其純度往往有較大的差異，但常可獲得一種以上的結(jié)晶成分，在未加檢查前不要貿(mào)然混在一起。精品.7.化合物的結(jié)晶都有一定的結(jié)晶形狀、色澤、熔點和熔距，可以作為鑒定的初步依據(jù)。這是非結(jié)晶物質(zhì)所沒有的物理性質(zhì)?；衔锝Y(jié)晶的

14、形狀和熔點往往因所用溶劑不同而有差異。原托品堿在氯仿中形成棱往狀結(jié)晶，熔點207；在丙酮中則形成半球狀結(jié)晶，熔點203；在氯仿和丙酮混合溶劑中則形成以上兩種晶形的結(jié)晶。所以文獻中常在化合物的晶形、熔點之后注明所用溶劑。一般單體純化合物結(jié)晶的熔距較窄，有時要求在0.5左右，如果熔距較長則表示化合物不純。四、無水無氧條件下的單晶培養(yǎng)1、溶劑的選擇與加入方法在單晶的培養(yǎng)過程中，通常是用適量極性大的溶劑提取你的反應(yīng)物質(zhì)，然后再滴加少量的極性小的溶劑，放置結(jié)晶。這樣做的結(jié)果是結(jié)晶很慢，而且結(jié)晶的收率不高。也可以采取背道而行的方法，先用極性小的溶劑提取。根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)量，加入適量的極性小的溶劑，不能全溶解，

15、就加入適量的極性大的溶劑 (注意：切不可多加)，如果此時還有少量沒有溶解，可以采取下面的方法。a、你可以再加重復極性小的溶劑，再加極性大的溶劑，直到全溶解。精品.b、也可以微熱溶解（如果你的樣品是熱穩(wěn)定好的話）這樣的做法是非常易結(jié)晶的。c、微熱還有些沒溶解，就直接過濾。這樣也可以很快結(jié)晶，但是會損失些產(chǎn)物。下載文檔到電腦，查找使用更方便1下載券18人已下載下載還剩1頁未讀，繼續(xù)閱讀2、溫度的選擇溶劑加入后就要選擇放那里結(jié)晶了。不能總認為溫度越低越好，要想得到好的晶體，溫度的選擇很重要的！首先放在室溫（必須無外界震動）一兩天看看，有無結(jié)晶，如有結(jié)晶說明室溫就能結(jié)出好晶體，無需放之低溫。如果室溫不

16、結(jié)晶，再放如0度。過兩天看看，再不行， 5度， 10度， 15度， 20度， 30度。如過你一開始放于低溫可能結(jié)晶很快但的不到好的晶體。可能是多晶，而不是單晶。長晶體過程千萬不能震動，有條件的單獨一間房間來結(jié)晶最好。低溫結(jié)出的晶體再送測試前要處理，不能那出來就去測。晶體拿出來到室溫，溫度升高晶體就可能融化了。首先去掉部分溶劑，只留少許即可。對水、氧氣敏感的的用惰性氣體如n2、ar保護起來再轉(zhuǎn)移溶劑。轉(zhuǎn)移完再沖n2下關(guān)閉裝晶體的容器活塞，然后送去測試。3、利用溶劑的揮發(fā)無水無氧要求的金屬配合物這種情況的培養(yǎng)單晶要求有手套箱，在手套箱里（有這樣的條件），可以用schlenk瓶、小燒杯、以及核磁管來

17、用作結(jié)晶的工具。容器的口部用封膜封好，然后上面用細針扎幾個小眼用來揮發(fā)溶劑。過幾天會發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)壁會生長出晶體來。容器的內(nèi)表面越光滑單晶性越好，否則晶體形狀不好缺陷多就會給后面的收單晶衍射數(shù)據(jù)帶來麻煩，甚至會造成無法解析晶體結(jié)構(gòu)；要強調(diào)的是用精品.schlenk及核磁管這兩種容器用來結(jié)晶是最好的。做無水無氧的人知道schlenk是無水無氧操作的專用瓶。它有側(cè)活塞用來開關(guān)瓶與外界的相通，所以操作方面很好。在獲得單晶后你要從手套箱里拿出來，如果你用別的容器，可能那些對空氣特別敏感的物質(zhì)就不能夠穩(wěn)定到你測量完晶體結(jié)構(gòu)。同樣很小的核磁管也很好封的，而且它要的量很少，不浪費樣品。4、利用極性小（溶解度?。┑娜軇┓磻?yīng)結(jié)束后，用極性大