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:
药物前体纯化、抗生素(如青霉素)的萃取。
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 | 低 | 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 | 低 | 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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