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極性溶劑是指含有羥基或羰基等極性基團的溶劑,即溶劑分子為極性分子的溶劑,由于其分子內正負電荷重心不重合而導致分子產生極性。用于表征分子極性大小的物理量為偶極矩或介電常數,介電常數大表示其極性大。
化學共價鍵分為極性鍵與非極性鍵。非極性鍵就是共用電子對沒有偏移出現在單質中,如O2;極性鍵就是共用電子對有偏移,如HCl;而當偏移的非常厲害之后,看上去一邊完全失電子另一邊得到了電子,就會變成離子鍵了,如NaCl 。
化合物的極性,決定于分子中所含的官能團及分子結構。各類化合物的極性按下列次序增加:
—CH3,—CH2—,—CH=,—C三,—O—R,—S—R,—NO2,—N(R)2,—OCOR,—CHO,—COR,—NH2, —OH,—COOH,—SO3H……
? 強極性溶劑
甲醇〉乙醇〉異丙醇
? 中等極性溶劑
乙腈〉乙酸乙酯〉氯仿〉二氯甲烷〉乙醚〉甲苯
? 非極性溶劑
環己烷,石油醚,己烷,戊烷
? 單一溶劑的極性大小順序
石油醚(小)→環己烷→四氯化碳→三氯乙烯→苯→甲苯→二氯甲烷→氯仿→乙醚→乙酸乙酯→乙酸甲酯→丙酮→正丙醇→甲醇→吡啶→乙酸(大)
? 混合溶劑的極性順序
苯:氯仿(1+1)→ 環己烷:乙酸乙酯(8+2)→氯仿:丙酮(95+5)→苯:丙酮(9+1)→苯:乙酸乙酯(8+2)→氯仿:乙醚(9+1)→苯:甲醇(95+5)→苯:乙醚(6+4)→環己烷:乙酸乙酯(1+1)→氯仿:乙醚(8+2)→氯仿:甲醇(99+1)→苯:甲醇(9+1)→氯仿:丙酮(85+15)→苯:乙醚(4+6)→苯:乙酸乙酯(1+1)→氯仿:甲醇(95+5)→氯仿:丙酮(7+3)→苯:乙酸乙酯(3+7)→苯:乙醚(1+9)→乙醚:甲醇(99+1)→乙酸乙酯:甲醇(99+1)→苯:丙酮(1+1)→氯仿:甲醇(9+1)
*苯:甲醇(95+5)的意思是95體積的苯混合5體積的甲醇配成混合溶劑。
? 常用混合溶劑
(1)乙酸乙酯/己烷
常用濃度0~30%。但有時較難在旋轉蒸發儀上完全除去溶劑。
(2)乙醚/戊烷體系
濃度為0~40%的比較常用。在旋轉蒸發器上非常容易除去。
(3)乙醇/己烷或戊烷
對強極性化合物5~30%比較合適。
(4)二氯甲烷/己烷或戊烷
5~30%,當其他混合溶劑失敗時可以考慮使用。
? 官能團極性大小比較
烷烴(—CH3,—CH2—)<烯烴(—CH=CH—)<醚類(—O—CH3,—O—CH2—)<硝基化合物(—NO2)<二甲胺(CH3—N—CH3)<脂類(—COOR)<酮類(—CO—)<醛類(—CHO)<硫醇(—SH)<胺類(—NH2)<酰胺(—NHCO—CH3)<醇類(—OH)<酚類(<Ar—OH)<羧酸類(—COOH)
? 常用流動相極性
石油醚<汽油<庚烷<己烷<二硫化碳<二甲苯<甲苯<氯丙烷<苯<溴乙烷<溴化苯<二氯乙烷(DCM)<三氯甲烷<異丙醚<硝基甲烷<乙酸丁酯<乙醚<乙酸乙酯<正戊烷<正丁醇<苯酚<甲乙醇<叔丁醇<四氫呋喃<二氧六環<丙酮<乙醇<乙腈<甲醇<氮氮二甲基甲酰胺(DMF)<水
? 實驗室常用溶劑極性指數表

*15℃下cP
**25℃下cP
缺失值表示沒有檢測數據
有機溶劑的極性,關系到其物理化學性質、如介電常數、偶極矩或折射率。這種表示方法把所有的溶劑看作是連續作用的介質,而不是看作由各個分子組成的非連續統一體,并且未考慮到溶劑和溶質之間的特殊的相互作用。