溶剂的分类及溶剂化作用

溶剂概述和溶剂效应摘要：对化学反应中溶剂的种类和作用做概述，以及溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁波谱和液相色谱中的作用。

关键词：溶剂溶剂效应吸收光谱液相色谱1，溶剂1.1溶剂的定义溶剂是一种可以溶化固体，液体或气体溶质的液体，继而成为溶液，最常用的溶剂是水。

1.2溶剂的分类溶剂按化学组成分为有机溶剂和无机溶剂有机溶剂是一大类在生活和生产中广泛应用的有机化合物，分子量不大，常温下呈液态。

有机溶剂包括多类物质，如链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等，多数对人体有一定毒性。

（本文主要概述有机溶剂在化学反应以及波谱中的应用）2，溶剂效应2.1溶剂效应的定义溶剂效应是指溶剂对于反应速率，平衡甚至反应机理的影响。

溶剂对化学反应速率常数的影响依赖于溶剂化反应分子和相应溶剂化过渡态的相对稳定性。

2.2溶剂效应在紫外，荧光，红外，核磁中的应用2.2.1溶剂效应在紫外吸收光谱中的应用[5]有机化合物紫外吸收光谱的吸收带波长和吸收强度，与所采用的溶剂有密切关系。

通常，溶剂的极性可以引起谱带形状的变化。

一般在气态或者非极性溶剂（如正己烷）中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。

但是改为极性溶剂后，由于溶剂与溶质分子的相互作用增强，使谱带的精细结构变得模糊，以至完全消失成为平滑的吸收谱带。

这一现象称为溶剂效应。

例如，苯酚在正庚烷溶液中显示振动跃迁的精细结构，而在乙醇溶液中，苯酚的吸收带几乎变得平滑的曲线，如图所示2.2.1.1溶剂极性对n→π*跃迁谱带的影响[2]n→π*跃迁的吸收谱带随溶剂的极性的增大而向蓝移。

一般来说，从以环己烷为溶剂改为以乙醇为溶剂，会使该谱带蓝移7nm：如改为以极性更大的水为溶剂，则将蓝移8nm。

增大溶剂的极性会使n→π*跃迁吸收谱带蓝移的原因如下：会发生n→π*跃迁的分子，都含有非键电子。

例如C=O在基态时碳氧键极化成Cδ+=Oδ-，当n电子跃迁到π*分子轨道时，氧的电子转移到碳上，使得羰基的激发态的极性减小，即Cδ+=Oδ-（基态)→C=O（激发态）。

溶剂化作用溶剂效应（solvent effect）亦称“溶剂化作用”。

指液相反应中，溶剂的物理和化学性质影响反应平衡和反应速度的效应。

溶剂化本质主要是静电作用。

对中性溶质分子而言，共价键的异裂将引起电荷的分离，故增加溶剂的极性，对溶质影响较大，能降低过渡态的能量，结果使反应的活化能减低，反应速度大幅度加快。

了解溶剂效应，有助于研究有机物的溶解状况和反应历程。

基本简介对于等极性过滤态和自由基过滤态反应，溶剂效应较小；对于偶极过渡态反应，溶剂效应较大，例如非质子偶极溶剂的特点是正端藏于分子内部，负端露于分子外部，负端可以与正离子起作用，而正端却不能与负离子起作用，因此，在非质子溶剂中，用负离子作为试剂时，由于它不被溶剂分子包围，可以很容易地进行反应，成为加快反应速度的重要手段。

溶剂效应对反应的影响的关注历史悠久。

不同的溶剂可以影响反应速率，甚至改变反应进程和机理，得到不同的产物。

溶剂对反应速率的影响十分复杂，包括反应介质中的离解作用、传能和传质、介电效应等物理作用和化学作用，溶剂参与催化、或者直接参与反应（有人不赞成将溶剂参与反应称作溶剂效应）。

溶剂效应溶剂效应的模拟通常我们对溶剂效应的静态模拟，关心的是溶剂效应的两个方面：一是溶剂分子反应中心有键的作用，包括配位键和氢键等，这种作用属于短程作用，另一个是极性溶剂的偶极距和溶质分子偶极距之间的静电相互作用，这个属于远程作用，当然溶剂和溶质之间的色散力作用也是重要的远程作用，特别是对于非极性溶剂而言，但是色散力的描述是量子化学模拟的一个难题。

高斯计算时，考虑溶剂效应，可以采用三种策略：对于短程作用十分重要的体系，我们采用microsolvation model，或者称为explicit Solvation model。

直接考虑溶剂分子和反应中心的作用。

对于没有短程作用的体系，我们直接用虚拟溶剂模型（Implicit Solvation Model）来模拟远程作用。

溶剂用途分类溶剂是一种能够溶解其他物质的介质，广泛应用于各个领域。

根据其用途，可以将溶剂分为以下几类：1. 工业应用类：工业溶剂主要用于溶解、稀释、分离和提取工业原料、中间体和成品。

工业溶剂主要包括有机溶剂和无机溶剂两大类。

有机溶剂常用于油漆、涂料、胶粘剂、塑料、橡胶、香精味料等的制备过程中。

无机溶剂主要用于化工工业，如碱金属、碱土金属和铝的生产过程中。

2. 医药应用类：医药溶剂主要用于药物制剂和药物分析。

药物制剂中，溶剂用于溶解药物成分，使其变为液体或者是与其他成分进行混合。

药物分析中，溶剂用于溶解样品或者纯化药物标准品。

常见的医药溶剂有水、无水乙醇、环己烷等。

3. 冶金应用类：溶剂在冶金工业中主要用于提取金属。

例如，溶剂萃取法在铜冶炼中用于从硫化铜矿石中提取铜。

溶剂萃取法通过选择性溶解以及逆萃、萃取液的再生等过程，实现了铜的有效分离和提取。

4. 环境保护类：溶剂在环境保护领域中有许多应用。

例如，有机溶剂可以用于废水处理中的挥发性有机物的提取和回收；溶剂还可以用于土壤修复、大气污染控制以及废弃物管理等方面。

5. 实验室应用类：溶剂在实验室中广泛应用于溶解、稀释、制备溶液等实验操作。

实验室中常用的溶剂有乙醇、醚类、甲醇、二甲苯等。

6. 家居应用类：溶剂在家居生活中也有一定的应用。

例如，有机溶剂可以用于清洁玻璃、地板、家具、电器等日常用品；溶剂还可以用于除去油漆、胶水等污渍。

总结起来，溶剂的应用非常广泛，从工业生产到医药制剂，从冶金提取到环境保护，无处不见溶剂的身影。

不同用途的溶剂可能需要具备不同的性质，例如挥发性、毒性、溶解力强度等。

因此，在应用溶剂时需要根据具体需求选择适合的溶剂。

文献总结——溶剂对化学反应的影响应用化学08—2班殷金昌2008302052 溶剂对于反应速率、平衡甚至反应机理都有很重大的影响，绝大多数在溶剂中发生的有机化学反应，溶剂的性质对反应速率和反应平衡都是非常重要的。

溶剂可分极性溶剂和非极性溶剂，极性溶剂又可分为质子溶剂和非质子偶极溶剂。

溶剂效应对反应速度常数的影响依赖于溶剂化反应物分子和相应溶剂化过渡态的相对稳定性。

对于自由基过渡态反应，溶剂效应较小；对于偶极过渡态反应，溶剂效应较大，例如非质子偶极溶剂的特点是正端藏于分子内部，负端露于分子外部，负端可以与正离子起作用，而正端却不能与负离子起作用。

因此，在非质子溶剂中，用负离子作为试剂时，由于它不被溶剂分子包围，可以很容易地进行反应，成为加快反应速度的重要手段。

由此可见溶剂在化学反应过程中起了十分重要的作用。

溶剂对反应的影响也引起了广泛的关注．近年来，在实验研究溶剂效应对有机反应影响的基础上，理论研究也逐渐受到人们的关注。

1.溶剂效应对丙烯环氧化反应的影响溶剂效应是指溶剂对于反应速率、平衡甚至反应机理的影响。

在物理有机化学中，把溶剂效应的影响作为十分重要的一部分来进行研究和讨论，可见其对化学反应的重要性。

通过对甲醇、异丙醇和仲丁醇3种醇溶剂及丙酮、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂中环氧化反应活性进行了研究。

实验结果活性顺序为：甲醇>异丙醇>仲丁醇>乙腈>丙酮>四氢呋哺。

以催化反应机理为基础。

通过电子效应、空间位阻效应、溶剂极性、物理扩散和分配、溶剂氧化副反应、环氧丙烷(P0)醚化副反应、催化剂失活和丙烯溶解度等多种因素分析了溶剂对环氧化反应的影响．其中溶剂极性是影响反应的重要因素。

采用不同的溶剂进行丙烯环氧化反应。

如甲醇、乙醇等对反应有利，丙烯环氧化反应活性较高；非质子溶剂则对反应不利，反应活性相对较低，以甲醇为溶剂时。

环氧丙烷容易与带活泼氢原子的甲醇发生开环反应141，生成大量丙二醇单甲醚。

溶剂溶剂是指能将其它物质溶解而形成均一相溶液体物质。

溶剂在液态涂料中起着很重要的作用，对涂料的粘度、光泽、流平性、润湿性、附着力等性能有很大的影响。

溶解：两种或两种以上的物质相组成一个相的过程叫溶解。

一般在一个相中应呈均匀状态，其构成成份的物质可以以分子或原子状态相互溶合，生成的相称为溶液。

在溶液中过量的成分叫溶剂，量少的成分叫溶质。

溶解作用是一个复杂的过程，其影响因素很多，一般表现在以下几个方面：（1）、相同分子、原子间的引力与不同分子、原子间引力的强弱关系。

（2）、分子极性（可引起缔合效应的程度）（3）、分子复合物的形成。

（4）、溶质、溶剂的分子结构、分子量。

（5）、溶剂化作用。

（6）、溶剂、溶质活性基团的种类与数目。

有机物普遍遵循“相似相溶”原理，即化学组成类似的物质互溶性好，极性溶剂易溶解极性物质。

另外，溶解的性能还受环境介质条件的影响。

涂料所用溶剂主要着眼于溶剂的以下五个特性：（1）、溶解力：即指溶质被分散和溶解的能力。

溶剂的溶解力应包括以下几个方面：a、将物质分散成小颗粒的能力b、溶解物质的速度c、将物质溶至某一浓度的能力d、溶解大多数物质的能力e、与稀释剂混合组成溶剂的能力溶剂对不同的树脂溶解力不一样，对某种树脂溶解力很强，而对另一种树脂溶解力却可能很小，甚至不溶，这便是溶剂对树脂溶解力的相对性、选择性、因此正确选用溶剂必须了解每种成膜物质相应的溶剂品种，否则用错溶剂会造成涂料的混浊、沉淀、析出、失光、甚至报废。

（2）、挥发速度：挥发速度是指溶剂从涂层中挥发到空气中的速度。

挥发速度受溶剂沸点、环境温度、有效挥发面积、溶剂本身的表面张力，蒸气压以及特定涂料体系的性质等因素的影响。

溶剂挥发速度和溶剂沸点有一定的判别关系：一般来讲，沸点低的溶剂比沸点高的溶剂挥发速度快。

故常用沸点的高低来大致区分溶剂挥发的快慢。

溶剂按沸点的高低分为三类：a、低沸点溶剂：沸点低于100℃。

如丙酮、乙醇、醋酸乙酯等。