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極性溶劑

鎖定
極性溶劑是指含有羥基羰基極性基團的溶劑,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。 [1] 
中文名
極性溶劑
外文名
polar solvent
學    科
有機化學
反義詞
非極性溶劑
定    義
溶劑分子為極性分子的溶劑

極性溶劑極性

極性溶劑極性鍵與非極性鍵

化學共價鍵分為極性鍵非極性鍵。非極性鍵就是共用電子對沒有偏移。極性鍵就是共用電子對有偏移。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。

極性溶劑極性分子與非極性分子

極性鍵使某些分子出現了電極性,但是並不是説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:(R為烷基基團)
—CH3,—CH2—,—CH=,—C三,—O—R,—S—R,—NO2,—N(R)2,—OCOR,—CHO,—COR,—NH2,—OH,—COOH,—SO3H

極性溶劑極性順序

極性溶劑常見極性溶劑

極性溶劑

水不具有任何藥理與毒理作用,且廉價易得。所以水是最常用的和最為人體所耐受的極性溶劑。水能與乙醇、甘油、丙二醇及其他極性溶劑以任意比例混合。水能溶解無機鹽以及糖、蛋白質等多種極性有機物。液體制劑用水應以蒸餾水為宜。水的化學活性較有機溶劑強,能使某些藥物水解,也容易增殖微生物,使藥物黴變與酸敗,所以一般以水為溶劑的製劑不易久貯。在使用水作溶劑時,要考慮藥物的穩定性以及是否產生配伍禁忌。

極性溶劑乙醇

乙醇也是常用的溶劑。可與水、甘油、丙二醇以任意比例混合,能溶解生物鹼、揮發油、樹脂等有機物,具有較廣泛的溶解性能。乙醇的毒性小於其他有機溶劑。含乙醇20%以上即具有防腐作用,40%以上則能抑制某些藥物的水解。但乙醇本身具有藥理作用。與水相比存在成本高及易揮發、易燃等缺點。

極性溶劑甘油

本品為黏稠狀液體,味甜、毒性小,可供內服與外用。甘油能與乙醇、丙二醇、水以任意比例混合,能溶解許多不易溶於水的藥物,如硼酸、鞣酸、苯階等。無水甘油有吸水性,對皮膚黏膜具有一定的刺激性,但含水10%的甘油則無刺激性,且對藥物的刺激性有緩解作用。甘油由於黏度大,化學活性相對水較弱,並且在30%以上具有防腐性,故常用於外用液體制劑。在內服溶液製劑中,甘油含量在12%(g/mL)以上能防止鞣質的析出併兼有矯味作用。但過多的甘油含量會產生刺激性,且黏度大、成本高,故在使用中受到一定的限制。

極性溶劑丙二醇

丙二醇的性質基本上同甘油相似,但其黏度較小、毒性與刺激性均較小。藥用丙二醇應為1,2-丙二醇,可作為內服及肌內注射用溶劑。丙二醇同樣可與水、乙醇、甘油以任意比例混合,能溶解諸多有機藥物,如磺胺類藥物、局麻藥、維生素A、D及性激素等。同時可抑制某些藥物的水解,增加穩定性,但因其具有辛辣味,放在口服制劑的應用中受到一定限制。 [1] 

極性溶劑極性判斷

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的溶劑洗脱),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)。 [3] 
參考資料
  • 1.    張強,武鳳蘭.藥劑學:北京大學醫學出版社,2005.01:21-22
  • 2.    張俊霞,王利.儀器分析技術:重慶大學出版社,2015.08:236-236
  • 3.    武漢大學化學與分子科學學院實驗中心.基礎有機化學實驗:武漢大學出版社,2014.07:65-65
  • 4.    生態環境部,《土壤環境監測分析方法》編委會編. 土壤環境監測分析方法[M]. 中國環境出版集團, 2019:394