极性溶剂是指含有羟基或羰基等极性基团的溶剂,即溶剂分子为极性分子的溶剂,由于其分子内正负电荷重心不重合而导致分子产生极性。用于表征分子极性大小的物理量为偶极矩或介电常数,介电常数大表示其极性大。
化学共价键分为极性键与非极性键。非极性键就是共用电子对没有偏移出现在单质中,如O2;极性键就是共用电子对有偏移,如HCl;而当偏移的非常厉害之后,看上去一边完全失电子另一边得到了电子,就会变成离子键了,如NaCl 。
化合物的极性,决定于分子中所含的官能团及分子结构。各类化合物的极性按下列次序增加:
—CH3,—CH2—,—CH=,—C三,—O—R,—S—R,—NO2,—N(R)2,—OCOR,—CHO,—COR,—NH2, —OH,—COOH,—SO3H……
• 强极性溶剂
甲醇〉乙醇〉异丙醇
• 中等极性溶剂
乙腈〉乙酸乙酯〉氯仿〉二氯甲烷〉乙醚〉甲苯
• 非极性溶剂
环己烷,石油醚,己烷,戊烷
• 单一溶剂的极性大小顺序
石油醚(小)→环己烷→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)
• 混合溶剂的极性顺序
苯:氯仿(1+1)→ 环己烷: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)→环己烷: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体积的苯混合5体积的甲醇配成混合溶剂。
• 常用混合溶剂
(1)乙酸乙酯/己烷
常用浓度0~30%。但有时较难在旋转蒸发仪上完全除去溶剂。
(2)乙醚/戊烷体系
浓度为0~40%的比较常用。在旋转蒸发器上非常容易除去。
(3)乙醇/己烷或戊烷
对强极性化合物5~30%比较合适。
(4)二氯甲烷/己烷或戊烷
5~30%,当其他混合溶剂失败时可以考虑使用。
• 官能团极性大小比较
烷烃(—CH3,—CH2—)<烯烃(—CH=CH—)<醚类(—O—CH3,—O—CH2—)<硝基化合物(—NO2)<二甲胺(CH3—N—CH3)<脂类(—COOR)<酮类(—CO—)<醛类(—CHO)<硫醇(—SH)<胺类(—NH2)<酰胺(—NHCO—CH3)<醇类(—OH)<酚类(<Ar—OH)<羧酸类(—COOH)
• 常用流动相极性
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<异丙醚<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<四氢呋喃<二氧六环<丙酮<乙醇<乙腈<甲醇<氮氮二甲基甲酰胺(DMF)<水
• 实验室常用溶剂极性指数表

*15℃下cP
**25℃下cP
缺失值表示没有检测数据
有机溶剂的极性,关系到其物理化学性质、如介电常数、偶极矩或折射率。这种表示方法把所有的溶剂看作是连续作用的介质,而不是看作由各个分子组成的非连续统一体,并且未考虑到溶剂和溶质之间的特殊的相互作用。