高沸點溶劑，這是個讓各位有機化學同行們又愛又恨的東西。愛它的理由很簡單，某些反應非它不行；恨它的理由也很簡單，去除方法比較麻煩。各位讀者平時都怎麼去除反應體系中的高沸點溶劑？
減壓濃縮，應該是最常用的方法了，要想除的乾淨，真空泵是核心設備。如果我們不想把溶液體系加熱到八九十度，普通水泵是不是可以退出群聊了（密閉性不好的旋蒸等儀器不在討論之列）。
實驗室最常見的循環水式真空泵。圖片來自網絡
“怎麼能把樣品加熱到那麼高的溫度呢，過度反應怎麼辦，樣品分解怎麼辦……”有沒有被導師這樣訓斥過？或許，可以這樣回答：“凍幹也能除掉高沸點溶劑，低溫下樣品狀態有保障，要不咱買臺凍幹機？”導師思索了一下經費餘額，靈魂彷彿受到了一萬點暴擊，只能低聲說道，“把溫度降點，抓緊時間濃縮，時間長了怕樣品變了，今天干完再走啊……”
有沒有什麼辦法能讓我的樣品免受高溫之苦，還不用讓導師破費買臺凍幹機呢？美國化學會（ACS）旗下經典期刊Organic Process Research & Development 的一篇文章告訴你，這個真的可以有！
該文報道了一種在低溫下去除高沸點溶劑的簡易實用裝置。話不多說，大家先看原理圖。
圖片來源：Org. Process Res. Dev.
操作起來也很簡單。裝置左側是蒸餾瓶，放置含有高沸點溶劑的混合物；裝置右側是接收瓶，用於回收高沸點溶劑，左右兩個瓶子完全聯通，排空體系內的空氣（該操作雖然不是必須步驟，但能明顯提高效率），降低接收瓶的溫度T2（T1>T2），蒸餾瓶中的高沸點溶劑就會轉移至接收瓶中。具體執行起來可以用下面這些操作裝置。
左圖：未進行溶劑回收的狀態；右圖：開始進行溶劑回收操作。圖片來源：Org. Process Res. Dev.
作者在文中告訴我們，接收瓶和蒸餾瓶的溫度差越大越好。既然我們不想把蒸餾瓶的溫度加高，那就把接收瓶溫度降的越低越好。顯然，在實驗室中常用的冷源非液氮莫屬了。於是，就有了這樣的裝置。
將接收瓶置於裝滿液氮的杜瓦鋼瓶內。圖片來源：Org. Process Res. Dev.
用液氮製冷雖然效率很高，但是會有些許瑕疵。接收瓶中的溶劑在液氮的低溫環境下可能會凝固，如果回收到的溶劑凝固在接收瓶中的較高位置，就會明顯降低溶劑回收速率（如下圖所示）。所以，在應用液氮製冷時需要注意不能把全部接收瓶置於液氮環境，要調節好液氮液麵的高度。
接收瓶中被液氮凍上的高沸點溶劑。圖片來源：Org. Process Res. Dev.
這套裝置的效果如何，想必是大家最關心的問題。作者分別嘗試了50 mL的DMF（沸點153 ℃）、DMSO（沸點189 ℃）和NMP（沸點202 ℃）在200 mL蒸餾瓶中進行回收，蒸餾瓶放置於18-28 ℃的水浴中，接收瓶則放置於液氮當中。整個回收過程需要90-140分鐘。用同樣體積裝置回收50 mL水時，將接收瓶用冰冷卻，整個回收過程需要3小時。
回收速度是一方面，樣品損失情況則是另一個需要關注的問題。畢竟大家的最終目的是把樣品和溶劑分開，而不是一起灰飛煙滅。作者以沸點305 ℃，在DMSO、NMP和CDCl3溶解度都很好的二苯甲酮為例研究其在整個溶劑回收過程中的損失情況。經檢測，二苯甲酮溶解在DMSO當中，溶劑回收後樣品損失率在9-12%；二苯甲酮溶解在NMP當中，溶劑回收後樣品損失率在2.2-2.4%。如此看來，這個溶劑回收辦法對樣品的損失或多或少還是難以避免。不過，想想以往大家旋蒸或凍幹過程中樣品溶液的“意外”噴濺……
建議對此方法感興趣的小夥伴再仔細閱讀一下原文，或許能針對你的樣品性質對此方法進行優化。而且，買幾個液氮杜瓦瓶比買個凍幹機要方便且廉價的多。
最後要強調的是操作安全，為此作者還專門在論文發表之後補充寫了個safety notes作為更正 [1]，其中描述了使用真空、液氮以及玻璃器皿等需要注意的潛在風險，想要嘗試的同學務必提前仔細閱讀。
A Versatile Method of Ambient-Temperature Solvent Removal
Igor V. Kolesnichenko*, Galina Z. Goloverda*, Vladimir L. Kolesnichenko*
Org. Process Res. Dev., 2020, 24, 25-31, DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00368
1. Addition to “A Versatile Method of Ambient-Temperature Solvent Removal”. Org. Process Res. Dev., 2020, DOI: 10.1021/acs.oprd.0c00025
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.oprd.0c00025
（本文由樂只君子供稿）
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