氯仿(三氯甲烷)

1. 基本性质

  • 化学式:CHCl₃

  • 沸点:61.7°C(中等挥发性,需减压蒸馏回收)

  • 密度:1.326 g/cm³(比水重,分层时位于下层)

  • 极性:强极性(偶极矩约3.9 D,接近乙醇等极性溶剂)。

  • 溶解性:

    • 与水部分混溶(20℃时溶解度约1.0 g/L)。

    • 能溶解绝大多数有机物(如脂肪、蛋白质、核酸、萜类、多数有机酸及无机盐如碘、溴)。


2. 作为萃取剂的优势

  • 高效分离极性物质:

    • 对强极性化合物(如生物碱、苷类、蛋白质、DNA/RNA)有极佳溶解性。

    • 广谱适用性:天然产物、药物成分、食品添加剂等的萃取。

  • 快速回收:

    • 沸点适中(61.7°C),可通过简单蒸馏或旋转蒸发高效回收。

  • 化学稳定性:

    • 常温下稳定,不与常见酸、碱反应(但光照易分解为有毒光气COCl₂)。


3. 典型应用场景

  • 生物化学实验:

    • DNA/RNA提取(通过破坏细胞膜并沉淀蛋白质)。

    • 蛋白质纯化(结合硫酸铵盐析)。

  • 天然产物分离:

    • 茶叶、咖啡中的咖啡因萃取。

    • 中草药中的生物碱(如麻黄碱)和萜类化合物。

  • 有机合成:

    • 作为反应溶剂(如酯化、羟基化反应)。

    • 萃取反应产物(如从反应液中分离目标产物)。

  • 医药工业:


4. 操作注意事项

  • 毒性风险:

    • 急性中毒:吸入高浓度蒸气可致昏迷、呼吸衰竭;误食可能引起胃肠道损伤。

    • 慢性毒性:长期接触可能损害肝肾功能,国际癌症研究机构(IARC)列为2A类致癌物。

    • 实验防护:必须在通风橱中操作,佩戴防毒面具、手套和护目镜。

  • 光敏感性:

    • 避光保存(棕色瓶),避免光照分解产生剧毒光气(COCl₂)。

  • 燃爆风险:

    • 虽不易燃,但蒸气与空气混合可能形成爆炸性混合物(闪点-20°C)。

  • 储存条件:

    • 密封避光,远离氧化剂(如高锰酸钾)和强热源。


5. 与其他溶剂的对比

溶剂极性沸点(℃)毒性适用场景
氯仿强极性61.7高(致癌)极性/弱极性化合物萃取
乙酸乙酯中极性77.1中等极性化合物萃取
二氯甲烷强极性61.7高(致癌)强极性化合物萃取
正己烷非极性69非极性物质萃取

6. 优化萃取效率的技巧

  • 调节pH:

    • 酸性条件增强对碱性物质(如生物碱)的萃取;碱性条件增强对酸性物质(如酚类)的萃取。

  • 盐析辅助:

    • 加入NaCl或KBr降低目标物在水相中的溶解度,提高分配系数。

  • 超声辅助:

    • 缩短萃取时间,促进破乳(需控制功率以防过热)。

  • 分步萃取:

    • 少量多次萃取(如5 mL×3次)比单次大量萃取更高效。


7. 安全与环保

  • 废弃物处理:

    • 废液需通过专业机构回收(禁止倒入下水道或焚烧,光气毒性强)。

  • 替代方案:

    • 若安全性要求高,可用甲苯(非极性,毒性低)或乙腈(极性适中,毒性较低)替代。


氯仿的核心用途总结

领域具体应用
生物医学DNA/RNA提取、蛋白质沉淀、药物成分分离
有机化学反应溶剂、产物萃取
工业油脂脱脂、涂料溶剂

关键提醒

  • 严禁直接接触:即使少量接触也可能通过皮肤吸收导致中毒。

  • 应急处理:若不慎吸入,立即转移至通风处并就医;皮肤接触需用大量清水冲洗。

如果需要具体实验方案(如DNA提取流程或天然产物纯化方法),请进一步说明需求!


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