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抽滤操作也有大学问,分享一些高端局玩法!

(2024-05-24 20:22:54) 下一个

 有机大菜籽 有机合成大菜籽 2024-05-20 20:08

 

无论是打浆还是重结晶,抽滤特别忌讳三个东西:①滤液在滤饼层忽然挥发干了②抽滤不加淋洗③滤液抽太快或太慢。

换句话讲,如果结晶/打浆方法没问题,纯度不达标的本质问题都是母液在滤饼里残留了!

如何解决这个问题,个人也有一些经验总结:

 

1、选择合适的抽滤漏斗

抽滤选择合适的漏斗很重要,收集滤饼产品时比较忌讳滤饼堆积的很高或仅仅只有薄薄一层。前者从高度上增加了母液残留的风险;后者因为抽滤过快,来不及相关操作,很有可能导致母液在器皿底部挥发,造成底部样品含杂较多,从而不合格。

滤饼层具体高度不好说,看产品,也看杂质,具体要去实践才知道。

2、降温抽滤

在工业上一般采用抽滤操作的时候一般要么是加热抽滤,要么是降温抽滤,很少有用室温抽滤的。

这主要是因为化合物溶解度受温度影响比较大(个人来讲,遇到的有机物都是温度越高溶解度越大);其中加热抽滤主要用于化合物的脱色以及除掉机械杂质而降温抽滤就是用来化合物的重结晶和打浆。

降温抽滤也有三个好处;

①工艺稳定性;降温抽滤更加科学,相比较室温来讲有明确的温度,可重复性高;且能拓展产品在低温状态下的状态和存在形式(遇到过很多黄色油状物在室温怎么搞都是油,但是低温状态下多放一会就可以成白色至类白色的粉)

当然也有人说遇到过化合物低温在溶剂里是油状物,但是在升温状态会成为固体的情况。这个和我们这个文章关系不大,主要是因为该溶剂在低温下是该化合物的不良溶剂,在升温状态下由不良溶剂到良性溶剂转化,然后吸收再分散的结果(吃进肚子里,不好吃又吐出来了)。

②产品充分析晶;如果是工艺,然后研究的比较细致的情况下,研究人员前期或后期是会对结晶溶剂(或打浆溶剂)在不同温度下的溶解度进行测量的;如果结果比较理想才会同时考虑该溶剂对杂质的去除率怎么样,最终综合一个方案来。

但大体上,低温状态下产品溶解度都会变得比较低,能保证产品充分析晶,理想状态下得到较高的回收率

③低温抽滤过程中溶剂不容易挥发;这个点是最主要的点,尤其对大量产品,滤饼层堆积的比较高的情况下。举一个最直观的例子,二氯甲烷沸点40℃,室温下,含二氯甲烷溶剂溶解的物料在加压抽滤过程中,二氯甲烷很快就会挥发干,此时如果二氯甲烷是对杂质的良性溶剂,那杂质很容易就会留在滤饼层,这个停留是很难被解决掉的,即使加大量的淋洗剂。最直观的理解就是,你把滤饼看成固定相,并且这个固定相和你的“产物”(杂质)物化性质差不多!

这三个条件意外,降温个人习惯的温度是0℃以上,10℃以下中间取一段值,物料在该温度下充分搅拌0.5 h以上,然后再进行抽滤操作。

3、配置淋洗剂

淋洗剂的配置原则我个人推荐的是,和你结晶/打浆的溶剂比例差不多,最高缩小一倍。比如你结晶溶剂比例式DCM:PE=1:5,那淋洗剂比例建议在DCM:PE=1:5到DCM:PE=1:10之间。

淋洗剂最重要的作用是置换母液,所以为了更少的溶解物料,淋洗液一般也要降温,除非你觉得可以接受淋洗的损失,或对产品纯度有更高的要求!

4、如何准确的淋洗

淋洗液置换母液时是淋洗剂推着母液往母液接收瓶里走,先把滤饼层的母液置换成新鲜无杂质的溶剂,然后再把无杂质溶剂抽干就可以得到样品,即使后续过程中该无杂质溶剂在滤饼层挥发干,也不会影响样品纯度。

所以加淋洗剂的时间很关键,要在滤饼层刚好没有溶剂的时候瞬间加进去,不能在之前也不能在之后,在之前会和原母液混在一起,在之后可能有溶剂在滤饼层已经挥发干了,都会造成溶剂不达标。

怎么控制滤饼层刚好没有溶剂的时候瞬间加进去

这说到底就是控制抽滤速度问题,这里建议你学会使用“捏橡胶管子大法”,控制真空度。