笔者实验中遇到过的升华结晶

DJ_Tokyo

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笔者实验中遇到过的升华结晶

笔者所合成的金属有机配合物是水氧敏感化合物，所以合成的配体需要干燥除水，通常我们的做法是将纯化后的配体放在圆底烧瓶中，用真空油泵加热抽（大约60至70摄氏度），如图1所示（由ChemBioDraw [1]绘制），经常会发现在加热套之外，靠近瓶口的瓶壁上会有形状规整的晶体形成，很显然，在配体干燥除水的过程中，配体发生了升华结晶。（如果样品中含水量较高，那么在瓶壁上会有水滴形成，一般可以用热风枪加热瓶壁使水分蒸发后被抽走。）

▲图1 配体干燥除水过程中发生升华结晶

如图2所示为利用稀土金属氧化物RE2O3制备无水稀土金属氯化物RECl3过程示意图，样品在真空管中置于马弗炉中加热使(NH4)2RECl5/(NH4)3RECl6生成RECl3，该过程产生的氨气和氯化氢在出了马弗炉后在升华管管壁形成氯化铵晶体。

▲图2 制备无水稀土金属氯化物过程中氯化铵的升华结晶

从上面两个案例也可以看出，升华结晶其实就是将样品置于A点，加热A点，然后准备一个B点作为冷却结晶位置，置于装置的搭建，完全可以利用实验室现有仪器设备进行搭建。

比如可以用“烧瓶+载玻片”“烧瓶+表面皿”“烧杯+表面皿”或“烧杯+培养皿”等组合来进行常压升华结晶。

如图3所示，将样品放在圆底烧瓶底部，然后在瓶口上方放置载玻片（或面积更大的玻璃片），加热底部的样品，样品气化后遇到载玻片，结晶在载玻片上。

▲图3 简易升华结晶装置

利用升华结晶方法，可以制备不含溶剂的晶体，对于想要获得不含溶剂晶体数据的小伙伴来说，这不失为一种可以采纳的方法。

视频讲解请参阅：

笔者实验中遇到过的升华结晶：https://www.bilibili.com/video/BV1HsBJBHEov

参考文献

[1]    (a)Klein, F. M. CS ChemDraw Pro,1 Version 3.1 for Windows. J. Chem. Inf. Comput.Sci. 1995, 35, 166–167. DOI: 10.1021/ci00023a026. (b)Cousins, K. R. ChemDraw 6.0 Ultra CambridgeSoft Corporation, 100 Cambridge ParkDrive, Cambridge, MA 02140. http://www.camsoft.com. Commercial Price:  $1395.Academic Price:  $699. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10257–10258. DOI: 10.1021/ja0047572.(c) Buntrock, R. E. ChemOffice Ultra 7.0. J.Chem. Inf. Comput. Sci. 2002, 42, 1505–1506. DOI: 10.1021/ci025575p. (d) Li, Z.; Wan, H.; Shi, Y.;Ouyang, P. Personal Experience with Four Kinds of Chemical Structure DrawingSoftware: Review on ChemDraw, ChemWindow, ISIS/Draw, and ChemSketch. J. Chem.Inf. Comput. Sci. 2004, 44, 1886–1890. DOI: 10.1021/ci049794h.(e) Mendelsohn, L. D. ChemDraw8 Ultra, Windows and Macintosh Versions. J.Chem. Inf. Comput. Sci. 2004, 44, 2225–2226. DOI: 10.1021/ci040123t. (f) Cousins, K. R. ChemDrawUltra 9.0. CambridgeSoft, 100 CambridgePark Drive, Cambridge, MA 02140. www.cambridgesoft.com. See Web site for pricing options. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4115–4116. DOI:10.1021/ja0410237. (g) Zielesny, A. Chemistry Software PackageChemOffice Ultra 2005. J. Chem. Inf.Model. 2005, 45, 1474–1477. DOI:10.1021/ci050273j. (h) Mills, N. ChemDraw Ultra 10.0 CambridgeSoft, 100CambridgePark Drive, Cambridge, MA 02140. www.cambridgesoft.com. CommercialPrice:  $1910 for download, $2150 for CD-ROM; Academic Price:  $710 fordownload, $800 for CD-ROM. J. Am. Chem.Soc. 2006, 128, 13649–13650. DOI: 10.1021/ja0697875. (i) Kerwin, S. M.ChemBioOffice Ultra 2010 Suite. J. Am. Chem.Soc. 2010, 132, 2466–2467. DOI: 10.1021/ja1005306. (j) Milne, G. W. A. SoftwareReview of ChemBioDraw 12.0. J. Chem. Inf.Model. 2010, 50, 2053. DOI:10.1021/ci100385n. (k) Narayanaswamy, V. K.; Rissdörfer, M.; Odhav, B.Review on CambridgeSoft ChemBioDraw Ultra 13.0v. Int. J. Theor. Appl. Sci. 2013,5, 43–49.