有機試驗思考題及參考答案

1、基礎有機實驗基本要求一、基本知識1. 玻璃儀器名稱2. 實驗報告：含原理（反應）、物理常數(shù)、儀器裝置、操作注意事項（合成實驗寫操作步 驟）、實驗記錄（包括時間、操作、現(xiàn)象、備注）；結果（合成產(chǎn)品包括理論產(chǎn)量、實際產(chǎn)量、 產(chǎn)率、產(chǎn)品物性）；實驗討論部分3. 熱源選擇，明火加熱時石棉網(wǎng)離玻璃儀器底部的距離4. 回流、蒸僻速度選擇5. 冷凝管冷卻介質選擇6. 反應、蒸僻裝置中溫度計的位置7. 分液漏斗檢漏、使用及維護方法（包括上層液和下層液分別從哪倒出、分液漏斗靜置、 洗滌萃取、分液操作方法）8. 液體十燥劑的選擇、十燥操作方法、十燥劑用量確定9. 阿貝折光儀使用方法二、基本操作1. 重結晶 重結晶

2、原理及適用場合； 重結晶裝置； 溶劑選擇的方法； 溶劑用量確定方法； 活性炭用量確定及加入時間； 熱過濾操作要點（溶液盡量燙、布氏漏斗盡量燙、熱溶劑潤濕、濾紙剪法、動作快、 布氏漏斗的安裝方向、過濾完畢先通大氣再關閉減壓水泵 ）2. 簡單蒸僻 拿握蒸僻裝置、操作要點； 蒸僻操作的用途及適用場合； 留出液純度測定方法； 沸石的作用；若要補加沸石，需注意什么？ t留出液速度如何控制； 終點判斷； 先停火還是先關冷凝水？3. 水蒸汽蒸僻 原理、適用場合、適用三條件； 正規(guī)水蒸汽蒸僻和簡易水蒸汽蒸僻裝置；成安全管、T形夾作用； 可蒸僻樣品量和三口瓶體積的關系、蒸汽導入管位置； 蒸僻速度； 終點判斷；

3、to何判斷哪層是有機物； 樣品乳化不分層如何處理。三、主要合成實驗要求1. 乙酸乙酯的制備 g旨化反應特點； to何提高反應速率及產(chǎn)率; 本實驗以哪個原料為基準計算產(chǎn)率； 粗產(chǎn)品中會有哪些雜質？這些雜質是如何除去的？是否可以用濃氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液來洗滌蒸僻液？為什么？ 食鹽水的作用，為什么要用食鹽水？是否可用蒸僻水代替食鹽水？ 本實驗產(chǎn)品為什么不能用氯化鈣十燥； 本實驗采用哪些措施來提高可逆反應的轉化率；如何控制原料的滴加速度？2. 正丁酰的制備 E應裝置； 正丁酰的制備原理； 分水器的原理、用途、適用條件和使用方法； 投料時為什么要將正丁醇和濃硫酸混合均勻； 粗產(chǎn)品為什么可用50

4、%硫酸處理精制，原理是什么，是否可用 98%濃硫酸精制； 最后蒸僻時，選用什么冷凝管，為什么？3. 1-漠丁烷的制備 合成原理； 本實驗應根據(jù)哪種藥品的用量計算理論產(chǎn)量；加料順序；為什么加入硫酸時要充分 振蕩，振搖不充分有什么后果？ 硫酸的作用是什么，硫酸濃度太高或太低對實驗有什么影響； 氣體吸收吸收什么氣體，可用什么液體來吸收，對氣體導管插入位置有什么要求； 回流過程中，反應液逐漸分成兩層，產(chǎn)品應處于哪一層，上層液體有些發(fā)黃甚至為 棕紅色是什么原因； 粗產(chǎn)品用濃硫酸可除去哪些雜質；原理是什么，此步操作要注意什么問題？ 用碳酸鈉溶液洗滌要注意什么。4. 肉桂酸的制備 合成原理； 本實驗的原料藥

5、品為什么需要處理，如何處理； 回流反應時，選用什么冷凝管，為什么？ 溫度過高對反應有什么影響； 水蒸氣蒸僻的目的是什么？是否可不進行水蒸氣蒸僻而直接加NaOH處理？后處理加堿和加酸的目的和原理； ft!活性炭的目的是什么？減壓熱過濾的操作注意事項；減壓過濾操作的注意事項； 沸水浴的目的和操作注意事項； 反應混合物中的苯甲醛可否用蒸僻方法除去，為什么？5. 雙酚A的制備 合成原理及主要的副反應和副產(chǎn)物； 苯酚的稱取和加料操作；用什么稱??？可否量筒量??？為什么取苯酚前需加熱？此合成反應為什么需要攪拌？溫度計的安裝有什么注意事項？ 溫度過高對反應有什么影響；會熟練控制水浴溫度； 過濾時加兩張濾紙，否

6、則強酸性條件濾紙易被抽穿； 檢驗洗滌液酸性，應取漏斗下流 出的濾液檢驗。 硫酸起什么作用？硫酸濃度過高和過低有何不好？參考答案、基本知識1.實驗室中常用的標準接口玻璃儀器如下圖所示:短頸圓底燒瓶斜三頸燒瓶梨形燒瓶 蒸熠頭標準接頭分熠頭二口接管接受管真空接受管攪拌器套管溫度計套管直形冷凝管球形冷凝管蛇形冷凝管圖一 常用的標準接口玻璃儀器3. 熱源選擇，明火加熱時石棉網(wǎng)離燒瓶底部的距離答：易燃、易揮發(fā)的溶劑不得在敞口容器中加熱；易燃、易揮發(fā)的溶劑不能用直接火 加熱，一般采用電熱包加熱；80C可用水浴加熱，80C可選擇適當?shù)挠驮〖訜?。明火加熱時石棉網(wǎng)離燒瓶底部的距離 5-8mm。4. 回流、蒸僻速度

7、選擇答：每秒1-2滴；回流還可觀察蒸氣在回流冷凝管中的高度，不超過第二個球即可。5. 冷凝管冷卻介質選擇A圖二普通蒸儲裝置及溫度計位置答：<140C,水冷卻，采用水冷凝管；>140C,空氣冷卻，采用空氣冷凝管。6. 反應、蒸僻中溫度計的位置答：反應裝置中，溫度計水銀球應浸入反應液但 不能接觸瓶壁，若反應液太少，則在保證不接觸瓶 壁的前提下盡可能將水銀球浸入反應液；蒸僻裝置 中（如右圖所示），溫度計水銀球的上端應與蒸僻頭支 管的底邊在一條水平線，在蒸僻時水銀球能完全為蒸氣所包圍，才能正確地測量出蒸氣的 溫度。7. 分液漏斗檢漏、使用及維護方法（包括上層液和下層液分別從哪倒出、分液漏斗

8、靜置、 洗滌萃取、分液操作方法）答：分液漏斗檢漏、涂抹凡士林防漏等操作參見實驗教材中對分液漏斗的介紹。使用方法參考乙酰萃取正丁醇的實驗過程：（1）選取合適的分液漏斗，在確認不 漏水后將漏斗固定在鐵架上的鐵圈中，關好活塞。（2）將正丁醇飽和溶液和乙酰依次自上口倒入漏斗中，塞緊塞子。（3）取下分液漏斗，用右手捂住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞， 把漏斗放平后前后搖振。（4）在開始時，振搖要慢。振搖幾次后，將漏斗的上口向下傾斜， 下部支管指向斜上方無人處，左手握在活塞支管處，用拇指和食指旋開活塞，放氣。 （5） 帶活塞關閉后再行振搖。如此反復至放氣只有很小壓力后再劇烈振搖2-3分鐘，然后再將漏斗放回鐵圈

9、中靜置，（6）兩層液體完全分開后，打開上面的玻璃再將活塞緩緩旋開，下 面的水相自活塞放出。上面有機相從上口倒出。特別注意振蕩的操作：振蕩的操作方法一般是先把分液漏斗傾斜，使漏斗的上口略朝下，如圖所示，右手捏住漏斗上口頸部，并用食指根部匕/壓緊蓋子，以免蓋子松開，左手握住旋塞；握持,匚./'旋塞的方式既要防止振蕩時旋塞轉動或脫落，乂 要便丁靈活地旋開旋塞。振蕩后，令漏斗仍保持 傾斜狀態(tài)，緩慢地旋開旋塞（朝無人處），放出蒸氣或產(chǎn)生的氣體，使內外壓力平衡；若在漏斗內盛有易揮發(fā)的溶劑，如乙酰、苯等，或用 碳酸鈉溶液中和酸液，振蕩后，更應注意及時旋開旋塞，放出氣體。振蕩數(shù)次后，將分液 漏斗放在鐵

10、環(huán)上靜置之，使乳濁液分層。有時有機溶劑和某些物質的溶液一起振蕩，會形 成較穩(wěn)定的乳濁液。在這種情況下，應避免急劇振蕩。如果已形成乳濁液，且一時乂不易 分層，則可加入食鹽，使溶液飽和，以減少乳濁液的穩(wěn)定性；輕輕地旋轉漏斗，也可使其 加速分層。在一般情況下，長時間靜置分液漏斗，也可達到使乳濁液分層的目的。8. 液體干燥劑的選擇、干燥操作方法、干燥劑用量確定答：1）干燥劑的選擇：所用干燥劑不與所干燥物質發(fā)生反應或催化作用；不溶丁該液 體；在使用時還要考慮干燥劑的吸水量和干燥效能。2)干燥劑的用量：干燥劑會吸附有機產(chǎn)品，加得太多影響產(chǎn)品收率；干燥劑的用量為 10ml 液體約 0.5-1g。一般采用現(xiàn)場

11、觀察法確定干燥劑的用量，分批少加，每加一次，充分振蕩后靜止一段 時間，直到渾濁的有機液體活澈透明為止，然后靜置10-20min或更長時間。二、基本操作1.重結晶 重結晶原理及適用場合；答：重結晶的原理利用溶劑對被提純物質和雜質的溶解度不同，使被提純物質從 過飽和溶液中析出，而雜質大部分或全部留在溶液中，從而達到提純目的。方法一一把溶液進行加熱，使溶液蒸發(fā)到一定濃度(或飽和溶液)后，再將溶液冷卻， 就會有晶體析出。適用場合一一適用丁雜質含量5%以下固體有機物的提純。A .挽作方法. 溶解 通常選擇在錐形瓶中進行重結晶，溶劑可由冷凝管上口加入。 脫色 溶液中存在的有色雜質，一般利用活性炭脫色?；钚?/p>

12、炭的用量，以能完全除 去顏色為度。為了避免過量，應分成小量逐次加入。并要注意先讓溶液稍冷后才加活性炭, 并須不斷攪動，以免發(fā)生暴沸。加完活性炭，需煮沸一段時間才能達到脫色效果。過濾可 采用保溫漏斗或布氏漏斗熱過濾。將熱濾液緩慢冷卻，溶解度減小，溶質即可部分析出。結晶的關鍵是控 制冷卻速度，使溶質真正成為晶體析出并長到適當大小，所得的晶體比較純凈。如果溶液 濃度較大、冷卻較快、劇烈攪拌時，析出的晶體很細，總表面積大，表面上吸附或粘附的 母液總量也較多，晶體純度和質量往往不好。晶體析出后，用布氏漏斗進行減壓過濾。晶體用少量溶劑洗滌，抽干溶劑，最后采用 適當?shù)姆椒▽w進行干燥。 重結晶裝置；答：一

13、般選用普通回流裝置 溶劑選擇的方法；答：進行重結晶用的溶劑必須具備以下條件：(1) 不與重結晶的物質發(fā)生化學反應；(2) 在高溫時，重結晶物質在溶劑中的溶解度較大，而在低溫時則?。?3) 雜質的溶解度或是很大(待重結晶物質析出時，雜質仍留在母液里)或是很小(待 重結晶物質溶解在溶劑里，借過濾除去雜質)；(4) 容易和重結晶物質分離；(5) 沸點必須低丁重結晶物質的熔點；(6) 能給出較好的晶體；(7) 要適當考慮溶劑的蠹性、易燃性、價格和溶劑回收等。 容劑用量確定方法；答：分次補加溶劑，直至樣品全溶，制成飽和溶液后，再過量15%20%溶劑。 活性炭用量確定及加入時間；答：活性炭的用量，以能完全

14、除去顏色為度。為了避免過量，應分成小量逐次加入。溶液稍冷后才加活性炭，并須不斷攪動，以免發(fā)生暴沸。 熱過濾操作要點答：溶液盡量燙、布氏漏斗盡量燙（布氏漏斗要事先預熱）；濾紙半徑應略小丁布氏漏斗 內徑，以全部蓋住布氏漏斗小孔為宜；用熱溶劑把平鋪在漏斗上的濾紙潤濕，然后 抽氣減壓使濾紙緊貼漏斗后才能倒入需過濾的混合物。布氏漏斗的安裝要使其下端 斜口正對吸濾瓶的支管口；過濾操作要迅速、緊湊，布氏漏斗上要蓋一表面也，防 止溶劑揮發(fā)；過濾完畢先通大氣再關閉減壓水泵2. 簡單蒸僻： 拿握蒸僻裝置、操作要點；答：普通蒸僻裝置見圖二，選用圓底燒瓶，由所蒸僻的液體的體積來決定，蒸僻的液 體的體積應占圓底燒瓶容量

15、的1/32/3。操作要點：搭蒸僻裝置（動作迅速、從左到右，自下而上）；冷凝管的正確選擇；溫度 計水銀球的位置；蒸僻前加沸石；加熱前通冷卻水，冷卻水下口進，上口出，蒸僻結束后 先撤熱源，后停冷卻水；蒸僻過程中各裝置接口處緊密無松動；接受瓶預先稱重并記錄； 僻出液速度的控制；當燒瓶中僅殘留少量液體時，應停止蒸僻 蒸僻操作的用途及適用場合；答：蒸僻操作的用途把揮發(fā)性物質與不揮發(fā)性物質分離，還可以把沸點不同的物 質以及有色的雜質等分離；通常兩組分沸點差大丁30C就可采用蒸僻進行分離。 留出液純度測定方法；答：僻分的沸點范圍越窄，則僻分的純度越高，即僻出液的僻程 （開始收集僻分和停止 收集僻分的溫度范圍

16、）越短、且純組分的沸點在僻程范圍內，純度越高；也可測定僻出液的 折光率，若與純組分的折光率非常相近，則純度較高，反之純度不高。 沸石的作用；如果蒸僻前忘加沸石，能否立即將沸石加至即將沸騰的液體中？當重 新進行蒸僻時，用過的沸石能否繼續(xù)使用？答：沸石的作用是防止暴沸；要補加沸石，須將液體充分冷卻到其沸點之下，否則加 入沸石會引起暴沸；一旦液體停止沸騰冷卻，所加的沸石就失去作用，重新蒸僻必須補加 沸石，不能繼續(xù)使用用過的沸石。 t留出液速度如何控制？答：每秒1-2滴。 終點判斷答：溫度高丁收集的僻程上限；或穩(wěn)定的溫度突然下降，說明所收集的僻分已蒸完， 而高沸點的僻分蒸氣未能上升到溫度計水銀球的高度

17、，這也可以說明達到蒸僻終點；如果 是較純的液體蒸僻時，可能不會出現(xiàn)上述兩種情況，此時當燒瓶中僅殘留少量液體時，應 停止蒸僻。 先?；疬€是先關冷凝水？答：加熱前通冷卻水，冷卻水下口進，上口出，蒸僻結束后先撤熱源，后停冷卻水。3. 水蒸汽蒸僻 原理、適用場合、適用三條件；答：定義水蒸氣蒸僻操作是將水蒸氣通入不溶或難溶丁水但有一定揮發(fā)性的有機 物質（近100C時其蒸氣壓至少為1333.2P，10mmHg）中，使該有機物質在低丁 100C的 溫度下，隨著水蒸氣一起蒸僻出來。原理一一兩種互不相溶的液體混合物的蒸氣壓，等丁兩液體單獨存在時的蒸氣壓之和。當組成混合物的兩液體的蒸氣壓之和等丁大氣壓力時，混合液

18、體開始沸騰。互不相溶的液 體混合物的沸點，要比每一物質單獨存在時的沸點低。因此，在不溶丁水的有機物質中， 通入水蒸氣進行水蒸氣蒸僻時，在比該物質的沸點低得多的溫度，而且比100C還要低的溫度就可以使該物質蒸僻出來。適用場合一一混合物中含有大量的固體，通常的蒸僻、過濾、萃取等方法都不能適用； 混合物中含有焦油狀物質，采用通常的蒸僻、萃取等方法非常困難； 在常壓下蒸僻會發(fā)生分解的高沸點有機物質。適用條件一一被蒸僻的物質不溶或難溶丁水；100 C左右不與水反應；100 C左右有一定揮發(fā)性（10mmHg） 水蒸汽蒸僻裝置：衣蟄X安1器灰雖飛著撕*'置成安全管、T形夾作用；答：安全管用來觀察系統(tǒng)

19、的壓力是否正常，并可防止壓力過高引起爆炸危險；若安全 管中水面異常升高，則說明某一部分被阻塞了（通常是由丁水蒸氣導入管被樹脂狀物 質或焦油狀物堵塞），系統(tǒng)未與大氣相通，應立即打開 T形管上的彈簧火通大氣。T形管用來除去水蒸氣中冷凝下來的水，有時在操作發(fā)生不正常的情況下，可使水 蒸氣發(fā)生器與大氣相通。 可蒸僻樣品量和蒸僻瓶體積的關系、蒸汽導入管位置；答：蒸僻的液體量不能超過蒸僻瓶容積的 1/3;水蒸氣導入管應正對燒瓶底中央，距瓶底約810mm。 ®留速度23滴/秒； 終點判斷；答：用小試管盛活水接2-3滴僻出液，對光觀察，澄活透明無明顯油珠，則蒸僻完成。 何判斷哪層是有機物；答：可加入

20、少量水，液體體積不增加的那一層為有機層。 樣品乳化不分層如何處理。答：可加入實驗，增加水相密度，促進分層。三、主要合成實驗要求1. 乙酸乙酯的制備 g旨化反應特點；答：酯化反應一般是可逆反應，在一定條件下達到平衡，原料轉化率不高。 to何提高反應速率及產(chǎn)率;答：通過適當提高反應溫度、使用合適的催化劑提高反應速率；采用加入過量乙醇反應過程中不斷蒸出產(chǎn)物，促進平衡向生成酯的方向移動。 本實驗以哪個原料為基準計算產(chǎn)率；答：乙酸。 粗產(chǎn)品中會有哪些雜質？這些雜質是如何除去的？是否可以用濃氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液來洗滌蒸僻液？為什么？答：粗產(chǎn)品中主要含有未反應的乙酸和乙醇，以及副反應生成的乙酰。乙

21、?？勺詈笳?僻提純時除去。乙酸用飽和碳酸鈉水溶液洗滌除去，乙醇用飽和氯化鈣溶液洗滌除去，因 為乙醇與氯化鈣生成結晶醇 CaCl2 4C2H5OH,溶于水不溶于乙酸乙酯而除去。不能用濃氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液，因為堿性太強導致乙酸乙酯堿性水解而 損失。 食鹽水的作用，為什么要用食鹽水？是否可用蒸僻水代替食鹽水？答：食鹽水洗去乙酸乙酯層中殘留的少量碳酸鈉。 粗乙酸乙酯用飽和碳酸鈉溶液洗滌 之后，酯層中殘留少量碳酸鈉，若立即用飽和氯化鈣溶液洗滌會生成不溶性碳酸鈣，往往 呈絮狀物存在于溶液中，使分液漏斗堵塞，所以在用飽和氯化鈣溶液洗滌之前，必須用飽 和氯化鈉溶液洗滌，以便除去殘留的碳酸鈉。不能用

22、水代替飽和食鹽水，一是因為乙酸乙 酯在水中的溶解度較大，若用水洗滌，必然會有一定量的酯溶解在水中而造成損失；另外 乙酸乙酯的相對密度（0.9005）與水接近，在水洗后很難立即分層。飽和氯化鈉溶液對有 機物起鹽析作用，使乙酸乙酯在水中的溶解度大降低；同時飽和氯化鈉溶液的相對密度較 大，在洗滌之后，靜置便可分離。因此，用飽和氯化鈉溶液洗滌既可減少酯的損失，乂可 縮短洗滌時間。 本實驗產(chǎn)品為什么不能用氯化鈣十燥；答：乙酸乙酯會與氯化鈣生成絡合物，造成產(chǎn)品的損失。2. 正丁酰的制備 E應裝置；答：帶分水器的回流裝置。 正丁酰的制備原理；參見實驗教材。 分水器的原理、用途、適用條件和使用方法；答：利用恒

23、沸混合物蒸僻方法，將有機物和生成的水一起蒸出，回流到分水器中，水 和有機物因不溶而分層，密度小的上層有機層不斷流回到反應瓶中，水因密度更大沉到下 層而將生成的水除去。適用條件：平衡可逆反應有水生成；其他反應物和產(chǎn)物不溶于水；有機層比水輕（有機層密度更大，需采用另一種結構的分水器）。 投料時為什么要將正丁醇和濃硫酸混合均勻；答：降低硫酸濃度，避免加熱后硫酸碳化有機物，使反應溶液變黑。 粗產(chǎn)品為什么可用50%硫酸處理精制，原理是什么，是否可用 98%濃硫酸精制；答：正丁醇能溶于50 %硫酸，而正丁酰溶解很少，從而除掉正丁酰中的正丁醇；原理 是正丁醇可與50%硫酸生成佯鹽而溶于硫酸；不能用 98%硫

24、酸，因為正丁84也溶于 98% 硫酸。 最后蒸僻時，選用什么冷凝管，為什么？答：空氣冷凝管，因為有部分僻分的溫度高于 140Co3. 1-漠丁烷的制備 合成原理；參見實驗教材。 本實驗應根據(jù)哪種藥品的用量計算理論產(chǎn)量；加料順序；為什么加入硫酸時要充分振蕩，振搖不充分有什么后果？答：正丁醇；先加固體的NaBr，后加正丁醇將粘在瓶口的 NaBr沖洗掉，防止磨口密 閉不嚴而漏氣；最后加入硫酸；加入硫酸充分振搖，是讓硫酸與正丁醇混合均勻， 降低硫酸濃度，避免分層后下層硫酸濃度、溫度太高，氧化HBr影響反應結果。 硫酸的作用是什么，硫酸濃度太高或太低對實驗有什么影響；答：硫酸的作用是與NaBr反應，生成

25、反應物HBr;硫酸濃度太高，會造成 HBr大量 被氧化；硫酸濃度太低，反應效果不好。 氣體吸收吸收什么氣體，可用什么液體來吸收，對漏斗插入位置有什么要求；答：吸收逸出的少量HBr和Br2蒸氣；可用堿溶液或水吸收；漏斗傾斜，部分開口在 空氣中，保證吸收效果的同時通大氣，防止倒吸。 回流過程中，反應液逐漸分成兩層，產(chǎn)品應處于哪一層，上層液體有些發(fā)黃甚至為 棕紅色是什么原因；答：產(chǎn)品在上層；上層液體有些發(fā)黃甚至為棕紅色是因為氧化生成的Br2溶于1-漠丁烷而呈色。 粗產(chǎn)品用濃硫酸可除去哪些雜質；原理是什么，此步操作要注意什么問題？答：除去未反應的正丁醇和副產(chǎn)物正丁酰；原理是正丁醇和正丁酰與濃硫酸反應生

26、成 佯鹽，溶于硫酸而洗滌除去；操作時注意：硫酸不能被水稀釋，并充分冷卻，溫度不能太 高，因為佯鹽不穩(wěn)定，受熱易分解為原來的正丁醇和正丁酰。 用碳酸鈉溶液洗滌要注意什么。答：碳酸鈉溶液洗滌前先用水洗去大部分的硫酸；洗滌振搖過程要注意放氣。4. 肉桂酸的制備 合成原理一一柏金反應。 本實驗的原料藥品為什么需要處理，如何處理；答：乙酸酎易吸潮水解為乙酸，苯甲醛久置已被氧化為苯甲酸，都不能反應生成肉桂酸；反應前需重蒸處理。 回流反應時，選用什么冷凝管，為什么？答：空氣冷凝管；因為回流溫度 160-170C，高丁 140C。 溫度過高對反應有什么影響；答：溫度過高肉桂酸易脫埃，并有聚合副反應發(fā)生。 水蒸氣蒸僻的目的是什么？是否可不