常用試劑的性質(zhì)與制備純化
有機化學實驗經(jīng)常用到大量的試劑，包括無機試劑和有機試劑，市售的試劑有分析純（A.R）、化學純（C.P）、工業(yè)級（T.P）等級別，其中分析純的純度較高，工業(yè)級則帶有較多的雜質(zhì)。在某些有機反應(yīng)中，對試劑或溶劑的要求較高，即使微量的雜質(zhì)或水分的存在，也會對反應(yīng)的速率、產(chǎn)率和產(chǎn)品純度帶來一定的影響，因此掌握一些必要的試劑的純化方法是十分必要的。
在實際工作中還會經(jīng)常遇到無法買到某種試劑或買不到高純度試劑的情況，影響實驗工作正常進行，因此，了解一些常用試劑的制備方法也是十分必要的。在這部分中給出了常用有機和無機試劑的制備與純化方法，希望能給實驗工作帶來一些方便。
市售顆粒狀氨基鈉純度為80～90%，氨基鈉不容易研碎，通常在裝有烴類惰性溶劑（如甲苯、二甲苯等）的研缽中研磨。氨基鈉在常溫下暴露在空氣中2～3天會產(chǎn)生危險的混合物。為了安全，打開的氨基鈉應(yīng)該立即使用，容器敞口放置不應(yīng)超過12小時。當氨基鈉形成氧化物時（顏色變?yōu)辄S色或棕色）爆炸性很強，不能再使用。將少量沒有用完的氨基鈉加入甲苯使其完全覆蓋，攪拌下緩慢加入用甲苯稀釋過的乙醇，可將其分解掉。
實驗室由鈉和液氨在三價鐵離子催化下制備氨基鈉：向500 mL的三頸瓶中加入300 mL無水液氨。三頸瓶上裝有玻璃塞、密封的攪拌棒和裝有堿石灰干燥管的回流冷凝管。攪拌下，向溶液中加入0.5 g鈉，溶液顯藍色。然后加入0.5 g硝酸鐵粉末催化劑， 30分鐘內(nèi)加入13.3 g切成小塊的鈉。當鈉轉(zhuǎn)化成氨基鈉后，溶液由藍色變?yōu)榛疑珣腋∫?，從滴液漏斗中加入足量的無水乙醚，使液體體積保持在300 mL左右。升溫蒸出氨，當氨幾乎全部蒸完后攪拌氨基鈉懸浮液，加熱回流5 min，然后冷卻到室溫，得到23.4 g氨基鈉的醚懸浮液，轉(zhuǎn)化幾乎是定量的。
2．氨氣
商品的氨氣一般用鋼瓶盛裝，使用時通過減壓裝置可以得到氣態(tài)的氨。氣體的流速可由計泡計來控制，其中計泡計中含有少量濃氫氧化鉀溶液（12 g 氫氧化鉀溶于12 mL水）。在計泡計和反應(yīng)器之間應(yīng)加一安全瓶。通過裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥。
如果需要少量的氨可以用如下方法制備：在上端裝有回流冷凝管的圓底燒瓶中加入濃氨水，緩慢加熱，氣體通過裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥，然后通過安全瓶引入反應(yīng)瓶。
3．苯
沸點80.1℃，密度d＝0.8791，不溶于水，能與乙醇互溶。熔點為5.2℃。工業(yè)苯中常含有噻吩，而噻吩的沸點（84℃）與苯接近，不能用蒸餾方法分離。檢查苯中有無噻吩，可取5 mL苯加入10 mL靛紅和10 mL濃硫酸組成的溶液，振搖片刻，當有噻吩存在時，酸層呈現(xiàn)淺藍色。
要制取無水無噻吩的苯一般可采用在室溫下用濃硫酸洗滌的方法。取體積相當于苯體積15％的濃硫酸洗滌，可重復操作直至酸層呈現(xiàn)無色或淡黃色為止，然后用水洗至中性，用無水氯化鈣干燥后，蒸餾，收集79～81℃餾分，最后以金屬鈉脫水成無水苯。
4．吡啶
沸點115.5℃，密度d＝1.5095，折光率n 20D ＝0.9819。分析純吡啶含有少量水，如要制備無水吡啶，可將吡啶和粒狀氫氧化鉀一起回流，然后隔絕潮氣蒸出備用。干燥的吡啶吸水性很強，保存時應(yīng)將容器口用石蠟封好。
5．鈀催化劑
鈀催化劑是非常有效的加氫催化劑，價格比較貴。實驗室可由氯化鈀制備鈀催化劑。
（1）Pd-C（5%Pd）的制備：將1.7 g氯化鈀和1.7 mL濃鹽酸加入到20 mL水中，水浴加熱2小時溶解完全，然后將它加入到用200 mL水溶解了30g乙酸鈉的溶液中，盛放在500 mL的燒瓶中。加20 g酸洗過的活性炭，在氫氣氣氛中氫化直到反應(yīng)結(jié)束。過濾收集催化劑，用5份100 mL的水洗滌，吸濾抽干。在室溫下用氫氧化鉀干燥或在真空干燥器中用無水氯化鈣干燥。將催化劑碾成粉末，貯存在塞緊塞子的試劑瓶中。
（2）Pd-C（30%Pd）的制備：將8.25 g氯化鈀和5 mL濃鹽酸加入到50 mL水中。冰浴冷卻下，加入50 mL 40%的乙醛溶液，再加入11 g酸洗過的活性炭。機械攪拌下加入50 g氫氧化鉀溶于50 mL水的溶液，保持溫度低于50℃。加完后將溫度升到60℃，保持15 min，用水徹底清洗催化劑后，再將水倒出；用乙酸洗滌，吸濾，再用水洗至無Cl-和OH-離子。在100℃干燥，儲存在干燥器中。
（3）鈀黑的制備：5 g氯化鈀溶于30 mL濃鹽酸后用80 mL水稀釋，冰鹽浴冷卻下加入35 mL 40%的乙醛溶液。將35 g 氫氧化鉀溶于35 mL水中，強力攪拌下，在30 min內(nèi)將其加入混合物中。加熱到60℃，保持30 min后將水傾出并用水洗滌沉淀6次，過濾到坩堝上，用1 L水洗滌，吸干，轉(zhuǎn)入干燥器中干燥，產(chǎn)量為3.1 g。
（4）Pd-BaSO4（5%Pd）的制備：在2 L燒杯中加入63.1 g氫氧化鋇溶于600 mL水的熱溶液（t＝80℃），在快速攪拌下一次加入60 mL 3 mol?L-1硫酸。再加入3 mol?L-1硫酸使懸浮物對石蕊顯酸性。將4.1 g氯化鈀溶于10 mL濃鹽酸后用20 mL水稀釋，在機械攪拌下加入硫酸鋇溶液，然后再加入4 mL 40%的乙醛溶液。用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)至弱堿性，繼續(xù)攪拌5 min，靜置。傾出上層清夜，用水洗，再靜置，重復8～10次。過濾，用5份25 mL的水洗滌，盡量吸干，80℃干燥，研細催化劑，密封在瓶子里備用。
6．丙酮
沸點56℃，密度d＝ 0.7898，能與水、乙醇、乙醚互溶。工業(yè)丙酮含有甲醇、乙醇、酸、水等雜質(zhì)。一般丙酮的純化是將丙酮和高錳酸鉀一起回流，直至加入的高錳酸鉀的紫色不再退去為止，然后將丙酮蒸出，用無水碳酸鉀干燥，再進行蒸餾。
7．冰醋酸
沸點117℃，將市售乙酸在4℃下緩慢結(jié)晶，過濾，壓干。少量的水可用五氧化二磷回流干燥幾小時除去。冰醋酸對皮膚有腐蝕作用，觸及皮膚或濺到眼睛時，要用大量水沖洗。
8．氮氣
氮氣一般以壓縮氣的形式貯存于鋼瓶中，一般含有痕量的氧氣，可以采用以下方法除去：（1）通過沒食子酸的堿溶液（15 g沒食子酸溶于100 mL 50% NaOH溶液）；（2）通過Fieser溶液，該溶液制備方法：在100 mL水中溶20克氫氧化鉀，攪拌加入2克蒽醌-2-磺酸鈉和15 g亞硫酸氫鈉微熱到溶解，當該血紅色的溶液冷至室溫即可使用，該溶液能吸收750 mL氧氣，當溶液顏色變化至褐色或者有沉淀生成時，該溶液即失去作用了。也有市售的不含氧氣的高純氮，但價格較貴。
