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極性溶劑

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極性溶劑是指含有羥基或羰基等極性基團的溶劑,即溶劑分子為極性分子的溶劑,由於其分子內正負電荷重心不重合而導致分子產生極性。用於表徵分子極性大小的物理量為偶極矩或介電常數,介電常數大表示其極性大。


簡介

極性鍵與非極性鍵

首先化學共價鍵分為極性鍵與非極性鍵。非極性鍵就是共用電子對沒有偏移,出現在單質中比如O2;極性鍵就是共用電子對有偏移比如HCl。而當偏移的非常厲害之後,看上去一邊完全失電子另一邊得到了電子,就會變成離子鍵了,如NaCl 。

極性分子與非極性分子

由於極性鍵的出現,所以就使某些分子出現了電極性,但是並不是說所有有極性鍵的分子都是極性分子。比如CH4,雖然含有4個極性的C-H鍵,但是因為其空間上成對稱的正四面體結構,所以鍵的極性相消,整個分子沒有極性。

對於H2O,雖然與CO2有相同類型的分子式,也同樣有極性共價鍵,但二者分子的極性卻不同。CO2是空間對稱的直線型,所以分子是非極性分子,H2O是折線型,不對稱,所以是極性分子,作為溶劑稱為極性溶劑。

化合物的極性決定於分子中所含的官能團及分子結構。各類化合物的極性按下列次序增加:

-CH3,-CH2-,-CH=,-C三,-O-R,-S-R,-NO2,-N(R)2,-OCOR,-CHO,-COR,-NH2, -OH,-COOH,-SO3H

化學式中的R表示的是烷基基團。

評價

對於溶劑的極性判斷,業界還沒有一個公認的標準,比較可靠的是根據溶劑介電常數做一個初步的判斷。實際上應用時未必將上述溶劑全部應用(有些溶劑,例如三氟乙酸,乙酸,三乙胺,三丁胺等有着很高的反應活性,可能會與底物發生反應),往往採用混合溶劑(比如石油醚:乙酸乙酯=3:1比石油醚:乙酸乙酯=10:1的極性要大得多,可以用於柱色譜中分離)分離兩種極性差不多的物質(如乙酰二茂鐵和二茂鐵的柱色譜分離即使用石油醚:乙酸乙酯=10:1的溶劑洗脫),同時混合溶劑也用於物質重結晶(咖啡因在75%乙醇中重結晶)。[1]

參考文獻