重结晶是提纯固体有机化合物的重要的、常用的分离方法。

其原理是利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同使它们相互分离。

固体在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大，把欲提纯的固体溶解在热的溶剂中，使之饱和，冷却时由于溶解度降低，固体又重新析出晶体。利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同，使被提纯物质从饱和溶液中析出。而杂质留在溶液中，达到提纯的目的。

重结晶适用于被提纯物质与杂质性质差别较大、杂质含量小于5％的物质。

一、选择溶剂

在重结晶操作中，最重要的是选择合适的溶剂。所选择的溶剂应符合下列条件：

①不与被提纯物质起化学反应；

②在较高温度时能溶解多量的被提纯物质；而在室温或更低温度时，只能溶解很少量的该种物质；

③对杂质溶解非常大或者非常小(前一种情况是要使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出；后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去)；

④容易挥发(溶剂的沸点较低)，易与结晶分离。溶剂的沸点不得高于被提纯物的熔点；

⑤被提纯物在溶剂中能形成良好的结晶；

⑥纯度高，价格低，毒性小，便于操作。

“相似相溶”原则可作为溶剂选择的参考，选择溶剂时，必须考虑被溶解物质的成分和结构。经常用试验的方法选择合适的溶剂：取0.1g目标物质于一小试管中，滴加约1mL溶剂，加热至沸。若完全溶解，且冷却后能析出大量晶体，该溶剂一般认为可以使用；如样品在冷时或热时，都能溶于1mL溶剂中，则这种溶剂不可用。若样品不溶于1mL沸腾溶剂中，再分批加入溶剂，每次加入0.5 mL，并加热至沸。总共用3mL热溶剂，而样品仍未溶解，这种溶剂也不可用；若样品溶于3mL以内的热溶剂中，冷却后仍无结晶析出，这种溶剂也不可用。

常用的重结晶溶剂为：水、甲醇、95％乙醇、冰乙酸、丙酮、乙醚、石油醚(沸程30～60℃) ,氯仿、乙酸乙酯、苯、四氯化碳等。

若不能选择出一种单一的溶剂对待纯化物质进行结晶和重结晶，可使用混合溶剂。混合溶剂一般是由两种可以以任何比例互溶的溶剂组成，复合溶剂选择的试验方法：混合溶剂中一种溶剂较易溶解待纯化物质，称为良溶剂，另一种溶剂较难溶解待纯化物质，称为不良溶剂。先将待纯化物质在接近良溶剂的沸点时溶于良溶剂中，如果有不溶物质，趁热过滤；如果有颜色，则需要在稍冷后加入活性炭，煮沸脱色后再趁热过滤，然后，在此热滤液中小心地加入热的不良溶剂，直到所呈现的浑浊不再消失，再加入少量良溶剂或稍加热使之恰好澄清。然后，冷却至室温，结晶析出。

有时，也可以将两种溶剂再按单一溶剂重结晶的方法进行重结晶。

一般常用的混合溶剂有：乙醇-水、丙酮-水、乙醚-石油醚、乙醚-丙酮、苯-石油醚等。

二、重结晶装置

重结晶的装置主要有：溶解装置、热过滤装置、抽滤装置和干燥装置。

溶解装置可以是锥形瓶、圆底烧瓶或者烧杯。

热过滤装置如图8-7所示。玻璃漏斗上面放折叠滤纸，置于带加热灯的水浴套中。折叠滤纸的方法如图8-8所示。先将滤纸对折，再对折，然后将1对3, 2对3，折出4和5线，照此仿制，叠出折扇的形状。打开滤纸将两侧两个对称的小平面按图8-8方法对折。

图8-7热过滤装置

图8-8折叠滤纸的方法

减压过滤装置包括瓷质的布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶和抽气泵。如图8-9所示。

图8-9减压过滤装置

三、重结晶操作

1．加热溶解

将待重结晶的固体物质加到锥形瓶或圆底烧瓶中，加入少量溶剂，然后在水浴上加热至沸腾。逐渐增加溶剂，使固体样品在沸腾状态下全部溶解，此时溶液澄清或者有少量不溶杂质存在。

如果用水作溶剂，也可以使用烧杯作为容器，在烧杯上盖一个表面皿，表面皿凸面朝下，使水蒸气冷凝后顺着凸面回滴到烧杯里。

在固体溶解后，再多加少量溶剂，目的是减少热过滤过程中析出结晶，使热过滤顺利进行。

如果溶液中含有有色杂质，可以利用活性炭进行脱色，方法如下：待溶液冷却至沸点以下时(避免暴沸！)，在不断搅拌下加入活性炭，然后接着加热煮沸5～10min。

注意：①如果溶剂易挥发或易燃，应该在装有回流冷凝器的锥形瓶或圆底烧瓶中加热溶解，添加溶剂可从冷凝管的上端加入；②为了避免着火，添加易燃溶剂时，必须关闭加热源，如果是电炉，要移到离溶剂远的地方；③活性炭用量，一般控制在重结晶物质质量的1％～5%，否则影响产率；④为了防止暴沸，切记要等到溶液冷却到沸点以下时再加入活性炭。

2．趁热过滤

过滤有常压过滤和减压过滤两种，为避免溶液在过滤过程中出现结晶，应尽可能缩短过滤时间和过滤过程中对溶液采取保温措施。

(1)常压热过滤装置及加热方法如图8-7所示，适用于所有溶剂。保温漏斗中夹层的水量一般为其容积的2/3。过滤前应预先将水加热到所需要的温度，然后熄灭火源即可起到保温过滤作用。

(2)减压过滤又称为抽滤，其装置如图8-9所示。剪裁和布氏漏斗底部直径相配合的滤纸放入漏斗中，用少量溶剂润湿滤纸，减压抽紧滤纸，迅速将溶液倒入布氏漏斗中，抽滤中保持漏斗中有较多的溶液，瓶内压力不要抽得过低，以免溶液沸腾，浓度升高而使结晶析出。抽滤完毕，打开安全瓶上的活塞，接通大气，再关闭水泵(以免水泵中的水倒吸到抽滤瓶中)。

注意：①操作要迅速，避免过滤过程中结晶析出；②选择短而粗颈的漏斗。

3．结晶

(1)将滤液在室温或保温下静置使之慢慢冷却，析出晶体。

(2)对于不易析出晶体的过饱和溶液可用玻璃棒摩擦器壁或投入晶种(同一物质的晶体)，使之析出结晶。

4．抽滤结晶

(1)剪裁和布氏漏斗底部直径相配合的滤纸放入漏斗中，用少量溶剂润湿滤纸，减压抽紧滤纸，借助玻璃棒将液体和晶体倒入布氏漏斗，抽滤。

(2)用少量重结晶溶剂洗涤晶体2～3次。洗涤时应先停止抽气，加少量溶剂，用玻棒小心搅动，静置片刻，再抽气。若重结晶溶剂沸点较高，在用其洗涤1～2次后，用一种低沸点溶剂(与重结晶溶剂能互溶，对晶体不溶或微溶)洗涤1～2次，使晶体易于干燥。

注意：每次抽滤完毕，都应先打开安全瓶上的活塞，接通大气，再关闭水泵(以免水泵中的水倒吸到抽滤瓶中)。

5．结晶的干燥

(1)自然干燥不吸潮的低熔点物质可以空气中干燥。将晶体在表面皿上铺成薄薄的一层，盖上一张滤纸，室温下放置至干燥。

(2)烘干对空气和温度稳定的物质可在烘箱中干燥，烘箱温度应比被干燥物质的熔点低15～20℃。

(3)置于干燥器中干燥。