有機實驗復(fù)習(xí)上課講義

1、從橙皮中提取檸檬烯水蒸汽蒸餾：水蒸汽蒸餾：將不溶或難溶于水但有一定揮發(fā)性的有機物，通過水蒸氣加熱讓有機物隨水蒸氣蒸餾出來的操作。應(yīng)用：水蒸氣蒸餾是分離和提純有機物。被純化物質(zhì)：（1）不溶或難溶于水，如溶于水則蒸氣壓顯著下降，例如丁酸比甲酸在水中的溶解度小，所以丁酸比甲酸易被水蒸氣蒸餾出來，雖然純甲酸的沸點（101C）較丁酸的沸點（162C）低得多；（2）在沸騰下與水不起化學(xué)反應(yīng)；（3）在100C左右，該化合物應(yīng)具有一定的蒸氣壓（不小于10mmHg）。適用：（1）反應(yīng)混合物中含有大量樹脂狀雜質(zhì)或不揮發(fā)性雜質(zhì)；（2）要求除去易揮發(fā)的有機物；（3）從固體多的反應(yīng)混合物中分離被吸附的液體產(chǎn)物；（4）某

2、些有機物在達到沸點時容易被破壞，采用水蒸氣蒸餾可在100C以下蒸出?！咀⒁馐马棥?、T形管保持水平；安全管，水蒸氣導(dǎo)入管必須插入液面以下，并接近底部處。2、實驗加熱前，應(yīng)先打開T形管支管的螺旋夾，待有水蒸氣從支管處沖出后，關(guān)閉螺旋夾。實驗結(jié)束時，首先打開螺旋夾，然后再停止加熱，以免發(fā)生倒吸現(xiàn)象。3、在操作時，要隨時注意安全管中的水柱是否發(fā)生不正常的上升現(xiàn)象，以及水蒸氣發(fā)生器中的液體是否發(fā)生倒吸現(xiàn)象，蒸餾部分混合物濺飛是否厲害。一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，應(yīng)立刻打開螺旋夾，移去熱源，找出發(fā)生故障的原因；必須把故障排除后，方可繼續(xù)蒸餾。4、水蒸氣發(fā)生器中的水約占容積的3/4,直三頸燒瓶中的液體體積不超過1/

3、3。5、蒸餾過程中，如由于水蒸氣冷凝，而使瓶內(nèi)液體增加，以至超過容器容積的2/3，或者水蒸氣蒸餾速度不快，則將直三頸燒瓶隔石棉網(wǎng)加熱。6、加熱蒸餾部分時，要注意瓶內(nèi)崩跳現(xiàn)象，若崩跳劇烈，則不應(yīng)加熱，以免發(fā)生意外。7、蒸餾前，水蒸氣蒸餾裝置應(yīng)經(jīng)過檢查，接口處必須嚴密不漏氣?！締栴}設(shè)計】、如何判斷蒸餾是否完成?答：當(dāng)餾出液無明顯油珠，澄清透明時，說明蒸餾完成。2、水蒸氣導(dǎo)入管的末端，為什么要插入到接近容器的底部？答：為了讓水蒸氣與樣品充分接觸，提高蒸餾效果，避免水蒸氣直接進入冷凝管。3、如果安全管水位上升很高時，說明了什么問題，如何處理才能解決？答：說明有某一部分阻塞，這時應(yīng)立即旋開螺旋夾，移去熱

4、源，拆下裝置進行檢查和處理。4、安全管作用是什么？答：當(dāng)容器內(nèi)氣壓太大時，水可沿著玻管上升，以調(diào)節(jié)內(nèi)壓。如果系統(tǒng)發(fā)生阻塞，水便會從管上升，此時應(yīng)檢查導(dǎo)管是否被阻塞。5、水蒸氣蒸餾裝置中T形管的作用是什么？答：除去導(dǎo)管中的冷凝水；調(diào)節(jié)水蒸氣流量；當(dāng)水蒸氣蒸餾裝置系統(tǒng)內(nèi)壓力高時可通大氣。水蒸氣蒸餾利用的什么原理？答：水蒸氣蒸餾利用的原理爾頓分壓定律。發(fā)現(xiàn)安全管內(nèi)液體迅速上升，應(yīng)該怎么辦？答：若水平面上升很高，則說明某一部分被阻塞了，這時應(yīng)立即旋開螺旋夾，然后移去熱源，拆下裝置進行檢查(通常是由于水蒸氣導(dǎo)入管被樹脂狀物質(zhì)或焦油狀物堵塞)和處理。如由于水蒸氣的冷凝而使蒸餾瓶內(nèi)液體量增加，可適當(dāng)加熱蒸餾

5、瓶。但要控制蒸餾速度，以23滴為宜，以免發(fā)生意外。停止蒸餾時，正確順序是什么，為什么？答：先旋開螺旋夾，然后移去熱源，否則可能發(fā)生倒吸現(xiàn)象。減壓蒸餾苯甲醛一、實驗?zāi)康?、了解減壓蒸餾的原理和應(yīng)用范圍。2、認識減壓蒸餾的主要儀器設(shè)備。3、掌握減壓蒸餾儀器的安裝和操作方法。二、實驗原理減壓蒸餾是分離和提純有機化合物的一種重要方法。它特別適用于那些在常壓蒸餾時未達到沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。液體的沸點是指它的蒸氣壓等于外界大氣壓時的溫度。所以液體沸騰的溫度是隨外界壓力的降低而降低的。因而如用真空泵連接盛有液體的容器，使液體表面上的壓力降低，即可降低液體的沸點。這種在較低壓力下進行蒸餾的操作

6、就稱為減壓蒸餾。在進行減壓蒸餾前，應(yīng)先從文獻中查閱該化合物在所選擇的壓力下的相應(yīng)沸點。如果文獻中缺乏此數(shù)據(jù)，可用下述經(jīng)驗規(guī)律大致推算，以供參考。當(dāng)蒸餾在13331999Pa(1015mmHg)時，壓力每相差133.3Pa(ImmHg)，沸點相差約1C；也可以用下圖1的壓力溫度關(guān)系圖來查找，即從某一壓力下的沸點便可近似地推算出另一壓力下沸點。例如，水楊酸乙酯常壓下234C,減壓至1999Pa(15mmHg)時，沸點為多少度？可在圖2-14中B線上找到234C的點，再在C線上找到1999Pa(15mmHg)的點，然后通過兩點連一條直線，該直線與A線的交點113C，即水楊酸乙酯在1999Pa(15m

7、mHg)時的沸點，約為113C。圖1壓力一溫度關(guān)系圖般把壓力范圍劃分為幾個等級:“粗”真空1.333100kPa(10760mmHg)，一般可用水泵獲得;“次高”真空0.133133.3Pa(0.001ImmHg)，可用油泵獲得；“高”真空0.133Pa(10-3mmHg)，可用擴散泵獲得。減壓蒸餾的應(yīng)用范圍：減壓蒸餾常用于分離和提純高沸點和在常壓下蒸餾往往發(fā)生分解、氧化或聚合的液體物質(zhì)。三、實驗裝置圖毛細管和螺旋夾-溫度計克氏蒸餾頭直形冷凝管真空接引管接真空系統(tǒng)蒸餾燒瓶接收瓶一接真空泵四、操作要點和說明常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣以及保護和測壓裝置三部分。1蒸餾部分這一部分與普通蒸餾相

8、似，由克氏蒸餾瓶、毛細管、溫度計及冷凝管、接受器等組成。減壓蒸餾瓶(克氏蒸餾瓶)有兩個頸，其目的是為了避免減壓蒸餾時瓶內(nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管中，瓶的一頸中插入溫度計，另一頸中插入一根距瓶底約1-2mm的末端拉成細絲的毛細管的玻管(6mm)。毛細管的上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管，螺旋夾用以調(diào)節(jié)進入空氣的量，使極少量的空氣進入液體，呈微小氣泡冒出，作為液體沸騰的氣化中心，使蒸餾平穩(wěn)進行，又起攪拌作用。冷凝管和普通蒸餾相同。蒸餾時，若要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾，則可用兩尾或多尾接液管。轉(zhuǎn)動多尾接液管，就可使不同的餾分進入指定的接受器中。抽氣部分實驗室通常用水泵或油泵進行減壓。水泵(水循環(huán)泵)

9、：如不需要很低的壓力時可用水泵，其抽空效率可達1067-3333Pa(8-25mmHg)。用水泵抽氣時，應(yīng)在水泵前裝上安全瓶，以防水壓下降時，水流倒吸。停止蒸餾時要先放氣，然后關(guān)水泵。油泵：油泵的效能決定于油泵的機械結(jié)構(gòu)以及真空泵油的好壞。好的油泵能抽至真空度為133.3Pa以下。油泵結(jié)構(gòu)較精密，工作條件要求較嚴。蒸餾時，如果有揮發(fā)性的有機溶劑、水或酸的蒸氣，都會損壞油泵及降低其真空度。因此，使用時必須十分注意油泵的保護。因此，使用油泵時必須注意下列幾點：(1)在蒸餾系統(tǒng)和油泵之間，必須裝有吸收裝置。蒸餾前必須用水泵徹底抽去系統(tǒng)中的有機溶劑蒸氣。如果能用水泵減壓蒸餾的物質(zhì)則盡量使用水泵；如蒸餾

10、物中含有揮發(fā)性雜質(zhì)，可先用水泵減壓抽除，然后改用油泵。保護和測壓裝置部分使用水泵減壓時，必須在餾液接受器與水泵之間裝上安全瓶，安全瓶由耐壓的抽濾瓶或其它廣口瓶裝置而成，瓶上的兩通活塞供調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)壓力及防止水壓驟然下降時，水泵的水倒吸入接受器中。若使用油泵，還必須在餾液接受器與油泵之間順次安裝冷阱和幾個吸收塔。冷阱中冷卻劑的選擇隨需要而定。吸職塔（干燥塔）通常設(shè)三個：第一個裝無水CaCb或硅膠，吸收水汽；第二個裝粒狀NaOH，吸酸性氣體；第三個裝切片石臘，吸烴類氣體。實驗室通常利用水銀壓力計來測量減壓系統(tǒng)的壓力。水銀壓力計又有開口式水銀壓力計、封閉式水銀壓力計。五、減壓蒸餾操作方法檢查氣密性：旋

11、緊毛細管上的螺旋夾D，打開安全瓶上的二通活塞G,然后開起減壓泵。逐漸關(guān)閉G,減壓至壓力穩(wěn)定后，折疊連接系統(tǒng)的橡皮管，觀察壓力計水銀柱是否有變化，無變化說明不漏氣。如漏氣，應(yīng)檢查裝置中各部分的塞子和橡皮菅的連結(jié)是否緊密，必要時可用熔融的石蠟密封。磨口儀器可在磨口接頭的上部涂少量真空油脂進行密封（密封應(yīng)在解除真空后才能進行）。檢查完畢后，緩慢打開安全瓶的二通活塞G,使系統(tǒng)與大氣相通，壓力計緩慢復(fù)原，關(guān)閉減壓泵停止抽氣。加料、調(diào)節(jié)空氣量和真空度：將待蒸餾液裝入蒸餾燒瓶中，以不超過其容積的1/2為宜。旋緊毛細管上的螺旋夾D,開起減壓泵，慢慢關(guān)閉安全瓶上的二通活塞至完全，調(diào)節(jié)毛細管倒入的空氣量，以連續(xù)冒

12、出一連串小氣泡為宜。緩慢調(diào)節(jié)全瓶上的二通活塞，使系統(tǒng)達到所需壓力并穩(wěn)定。加熱蒸餾：通入冷凝水，開始加熱蒸餾。待液體開始沸騰時，調(diào)節(jié)熱源的溫度控制餾出速度為每秒12滴，收集餾分。當(dāng)溫度上升至超過所需范圍，或蒸餾瓶中僅殘留少量液體時，停止蒸餾。結(jié)束操作：蒸餾完畢時，應(yīng)先移去熱源，緩慢旋松螺旋夾（防倒吸），待稍冷后緩慢打開安全瓶上的活塞，解除真空，關(guān)閉減壓泵。六、注意事項絕不能用有裂痕或薄壁的玻璃儀器，特別是平底瓶，如錐形瓶等。即使用水泵減壓、中等真空度的系統(tǒng)，都有幾百磅的壓力加在裝置的外表面，薄弱點可能爆裂，急速沖進的空氣粉碎玻璃，類似于爆炸。2被蒸餾液體中若含有低沸點物質(zhì)時，通常先進行普通蒸餾，

13、再進行水泵減壓蒸餾，而油泵減壓蒸餾應(yīng)在水泵減壓蒸餾后進行。3一定要緩慢旋開安全瓶上的活塞，使壓力計中的汞柱緩慢地恢復(fù)原狀，否則，汞柱急速上升，有沖破壓力計的危險。使用油泵時，應(yīng)注意防護與保養(yǎng)，不可使水分、有機物質(zhì)或酸性氣體侵入泵內(nèi)，否則會嚴重降低油泵的效率。七、成功關(guān)鍵1減壓蒸餾裝置中與減壓系統(tǒng)連接的橡皮管應(yīng)都用耐壓橡皮管，否則在減壓時會抽癟而堵塞。2維持浴溫高出待餾物在減壓下得沸點30C左右，避免過熱。3蒸餾時,因傳統(tǒng)的沸石在減壓下不起作用,要有其他產(chǎn)生小氣泡的方法,防止液體過熱或防止暴沸。減壓蒸餾常用毛細管，毛細管可用一節(jié)內(nèi)徑6mm的軟質(zhì)玻璃管拉制而成，毛細管應(yīng)相當(dāng)細，通過它向含丙酮的試管

14、中吹氣時，只有細小、緩慢的氣泡產(chǎn)生。另外，如果設(shè)備允許，也可在蒸餾瓶中，放一磁子，采用磁力攪拌。4如水泵減壓蒸餾的溫度超過50C，必須冷卻后再接入油泵系統(tǒng)，否則接入油泵后可能因內(nèi)部壓強大幅度降低而急劇沸騰，使未經(jīng)分離的物料沖人冷凝管和接收瓶中。5如果蒸餾少量高沸點物質(zhì)或低熔點物質(zhì)，則可省去冷凝管。如果蒸餾溫度較高，在高溫蒸餾時，為了減少散熱，可在克氏蒸餾頭處用玻璃棉等絕熱材料纏繞起來。如果在減壓條件下，液體沸點低于140150C，可用冷水浴對接受瓶冷卻。6蒸餾時，壓力計所測壓力很重要，記錄沸點時要記下相對應(yīng)的壓力。八、思考題1、何謂減壓蒸餾？適用于什么體系？答：在低于大氣壓力下進行的蒸餾稱為減

15、壓蒸餾。減壓蒸餾是高分離提純沸點有機化合物的一種重要方法，特別適用于沸點高的物質(zhì)以及在常壓下蒸餾未達到沸點時即受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。2使用水泵減壓蒸餾時，應(yīng)采取什么預(yù)防措施？答：使用水泵減壓時，必須在餾液接受器與水泵之間裝上安全瓶，安全瓶由耐壓的抽濾瓶或其它廣口瓶裝置而成，瓶上的兩通活塞供調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)壓力及防止水壓驟然下降時，水泵的水倒吸入接受器中。3使用油泵減壓時，要有哪些吸收和保護裝置？其作用是什么？答：油泵的結(jié)構(gòu)較精密，工作條件要求較嚴，蒸餾時如有揮發(fā)性的有機溶劑、水、酸蒸氣都會損壞泵和改變真空度。所以要有吸收和保護裝置。主要有：（1）冷阱：使低沸點（易揮發(fā)）物質(zhì)冷凝下來不致進入真空

16、泵。（2）無水CaCl2干燥塔，吸收水汽。（3）粒狀氫氧化鈉塔，吸收酸性氣體。（4）切片石臘：吸收烴類物質(zhì)。當(dāng)減壓蒸完所要的化合物后，應(yīng)如何停止減壓蒸餾？為什么？答：蒸餾完畢移去熱源，慢慢旋開螺旋夾，并慢慢打開二通活塞，（這樣可以防止倒吸），平衡內(nèi)外壓力，使測壓計的水銀柱慢慢地回復(fù)原狀（若放開得太快，水銀柱很快上升，有沖破壓力計的可能）然后關(guān)閉油泵和冷卻水。5、在進行減壓蒸餾時，為什么必須用熱浴加熱，而不能用直接火加熱？為什么進行減壓蒸餾時須先抽氣才能加熱？答：用熱浴的好處是加熱均勻，可防止暴沸，如果直接用火加熱的話，情況正好相反。因為系統(tǒng)內(nèi)充滿空氣，加熱后部分溶液氣化，再抽氣時，大量氣體來不

17、及冷凝和吸收，會直接進入真空泵，損壞泵改變真空度。如先抽氣再加熱，就可以避免或減少之。減壓蒸餾裝置由哪些儀器、設(shè)備組成，各起什么作用？答：減壓蒸餾裝置由四部分組成：蒸餾部分：主要儀器有蒸餾燒瓶，克氏蒸餾頭，毛細管，溫度計，直形冷凝管，多頭接引管，接受器等，起分離作用。抽提部分：可用水泵或油泵，起產(chǎn)生低壓作用。油泵保護部分：有冷卻阱，有機蒸氣吸收塔，酸性蒸氣吸收塔，水蒸氣吸收塔，起保護油泵正常工作作用。測壓部分：主要是壓力計，可以是水銀壓力計或真空計量表，起測量系統(tǒng)壓力的作用。肉桂酸的制備【實驗?zāi)康摹?、學(xué)習(xí)肉桂酸的制備原理和方法。2、掌握水蒸氣蒸餾的原理及其應(yīng)用。3、進一步掌握回流、水蒸氣蒸餾

18、、抽濾等基本操作?！緦嶒炘怼縋erkin反應(yīng)制備肉桂酸芳香醛與具有a-H原子的脂肪酸酐在相應(yīng)的無水脂肪酸鉀鹽或鈉鹽的催化下共熱發(fā)生縮合反應(yīng)，生成芳基取代的a,B-不飽和酸，此反應(yīng)稱為Perkin反應(yīng)。反應(yīng)式如下：KAckPerkin反應(yīng)的催化劑通常是相應(yīng)酸酐的羧酸鉀或鈉鹽，有時也可用碳酸鉀或叔胺代替。反應(yīng)時，可能是酸酐受醋酸鉀（鈉）的作用，生成一個酸酐的負離子，負離子和醛發(fā)生親核加成，生成中間物B-羥基酸酐，然后再發(fā)生失水和水解作用而得到不飽和酸。反應(yīng)機理如下：OOggg昧OOK一綽冋+CHiCOOHIch3cooh0M【注意事項】1用水蒸氣蒸餾時，蒸至餾出液無油珠為止2所用儀器、藥品均需無

19、水干燥的，否則產(chǎn)率降低。因乙酸酐遇水能水解成乙酸，無水CH3C00K，遇水失去催化作用，影響反應(yīng)進行。無水碳酸鉀也應(yīng)烘干至恒重，否則將會使乙酸酐水解而導(dǎo)致實驗產(chǎn)率降低。3乙酸酐久置會吸水和水解為乙酸.故實驗前要重新蒸餾，收集137140C.4久置后的苯甲醛易自動氧化成苯甲酸，這不但影響產(chǎn)率而且苯甲酸混在產(chǎn)物中不易除凈，影響產(chǎn)物的純度，故苯甲醛使用前必須蒸餾。5醋酸鉀也可用等摩爾的無水醋酸鈉或無水碳酸鉀代替。6縮合反應(yīng)宜緩慢升溫，以防苯甲醛氧化。反應(yīng)開始后，由于逸出二氧化碳，有泡沫出現(xiàn)，隨著反應(yīng)的進行，會自動消失。加熱回流，控制反應(yīng)呈微沸狀態(tài)，如果反應(yīng)液激烈沸騰易使乙酸酐蒸出影響產(chǎn)率。(控制火焰

20、的大小至剛好回流,以防產(chǎn)生的泡沫沖至冷凝管。)7在反應(yīng)溫度下長時間加熱，肉桂酸脫羧成苯乙烯，進而生成苯乙烯低聚物。8進行酸化時要慢慢加入濃鹽酸，一定不要加入太快，以免產(chǎn)品沖出燒杯造成產(chǎn)品損失。9肉桂酸要結(jié)晶徹底，不能用太多水洗滌產(chǎn)品。10水蒸氣導(dǎo)入管必須要插入樣品的液面之下，要保持水蒸氣導(dǎo)管暢通。水蒸氣蒸餾：(1)操作前，仔細檢查整套裝置的嚴密性。(2)先打開T型管的止水夾,待有蒸汽逸出時再旋緊止水夾?？刂起s出液的流出速度，以23滴/秒為宜。隨時注意安全管的水位，若有異常現(xiàn)象，先打開止水夾，再移開熱源，檢查、排除故障后方可繼續(xù)蒸餾。蒸餾結(jié)束后先打開止水夾，再停止加熱，以防倒吸。注意事項1久置的

21、苯甲醛含苯甲酸，故需蒸餾提純。苯甲酸含量較多時可用下法除去：先用10%Na2CO3溶液洗至無C02放出，然后用水洗滌，再用無水Mg2SO4干燥，干燥時加入1%對苯二酚以防氧化，減壓蒸餾，收集79C/25mmHg或69C/15mmHg，或62C/10mmHg的餾分，沸程2C，貯存時可加入0.5%的對苯二酚。2無水醋酸鉀需新鮮熔融，將含水醋酸鉀放入蒸發(fā)皿內(nèi)，加熱至熔融，立即倒在金屬板上，冷后研碎，置于干燥器中備用。3反應(yīng)混合物在加熱過程中，由于CO2的逸出，最初反應(yīng)時會出現(xiàn)泡沫。4反應(yīng)混合物在150170C下長時間加熱，發(fā)生部分脫羧而產(chǎn)生不飽和烴類副產(chǎn)物，并進而生成樹脂狀物，若反應(yīng)溫度過高(200

22、C)，這種現(xiàn)象更明顯。肉桂酸有順反異構(gòu)體，通常以反式存在，為無色晶體，CO6如果產(chǎn)品不純，可在水或3:1稀乙醇中進行重結(jié)晶?！締栴}】肉桂酸制備時酸化，制備酸化時能否用濃硫酸？答：不能，濃硫酸酸化時溶于水放熱，且濃硫酸具有脫水性。用水蒸氣蒸餾除去什么？答：水蒸氣蒸餾可以除去未參加反應(yīng)的醛。使用水蒸氣蒸餾方法時，被提純物質(zhì)應(yīng)該具備下列什么條件？答：不溶(或幾乎不溶)于水；在沸騰下與水長時間共存而不起化學(xué)變化；在100C左右時必須具有一定的蒸氣壓。在肉桂酸制備實驗中，為什么要用新蒸餾過的苯甲醛？答：苯甲醛放久了，由于自動氧化而生成較多量的苯甲酸，這不但影響反應(yīng)的進行，而且苯甲酸混在產(chǎn)品中不易除干凈，

23、將影響產(chǎn)品的質(zhì)量。故本反應(yīng)所需的苯甲醛要事先蒸餾，截取170180C餾分供使用。用無水K2CO3代替CH3COOK的優(yōu)點？答:反應(yīng)時間短，產(chǎn)率高?！鞠嚓P(guān)問題討論】在肉桂酸的制備實驗中，水蒸氣蒸餾除去什么？可否不用通水蒸氣，直接加熱蒸餾？答：水蒸氣蒸餾主要蒸出未轉(zhuǎn)化的苯甲醛。就本實驗而言，可以不通水蒸氣，直接加熱蒸餾，因為體系中有大量的水，少量苯甲醛，加熱后，也可以使苯甲醛在低于100C，以與水共沸的形式蒸出來，其效果與通水蒸氣一樣。要是不用水蒸氣蒸餾，可用減壓蒸餾蒸去苯甲醛。制備肉桂酸時，往往出現(xiàn)焦油，它是怎樣產(chǎn)生的？又是如何除去的？答：產(chǎn)生焦油的原因是：在高溫時生成的肉桂酸脫羧生成苯乙烯，苯

24、乙烯在此溫度下聚合所致，焦油中可溶解其它物質(zhì)。產(chǎn)生的焦油可用活性炭與反應(yīng)混合物堿溶液一起加熱煮沸，焦油被吸附在活性炭上，經(jīng)過濾除去。進行水蒸汽蒸餾時，蒸汽導(dǎo)入管的末端為什么要插入到接近于容器的底部？答：插入容器底部的目的是使瓶內(nèi)液體充分加熱和攪拌，有利于更有效地進行水蒸汽蒸餾。在水蒸汽蒸餾過程中，經(jīng)常要檢查什么事項？若安全管中水位上升很高說明什么問題，如何處理才能解決呢？答：經(jīng)常要檢查安全管中水位是否正常，若安全管中水位上升很高，說明系統(tǒng)有堵塞現(xiàn)象，這時應(yīng)立即打開止水夾，讓水蒸汽發(fā)生器和大氣相通，排除故障后方可繼續(xù)進行蒸餾。苯甲醛和丙酸酐在無水的丙酸鉀存在下相互作用得到什么產(chǎn)物？寫出反應(yīng)式？反

25、應(yīng)中，如果使用與酸酐不同的羧酸鹽，會得到兩種不同的芳香丙烯酸，為什么？答：酸性條件下，羧酸鹽自身也能形成碳負離子，因而反應(yīng)體系中存在兩種不同的碳負離子肉桂酸制備實驗為什么用空氣冷凝管做回流冷凝管？答：因為回流溫度超過150C，易使水冷凝管炸裂。在肉桂酸制備實驗中，為什么要用新蒸餾過的苯甲醛？答：苯甲醛放久了，由于自動氧化而生成較多量的苯甲酸，這不但影響反應(yīng)的進行，而且苯甲酸混在產(chǎn)品中不易除干凈，將影響產(chǎn)品的質(zhì)量。故本反應(yīng)所需的苯甲醛要事先蒸餾，截取170180C餾分供使用。在制備肉桂酸操作中，你觀察溫度計讀數(shù)是如何變化的？答：隨著反應(yīng)的進行，溫度計的讀數(shù)逐漸升高。在肉桂酸的制備實驗中，能否用濃

26、NaOH溶液代替碳酸鈉溶液來中和水溶液？答：不能，因為濃NaOH溶液易使未轉(zhuǎn)化的苯甲醛發(fā)生歧化反應(yīng)生成苯甲酸，苯甲酸為固體不易與肉桂酸分離，產(chǎn)物難純化。在肉桂酸的制備實驗中，水蒸氣蒸餾除去什么？可否不用通水蒸氣，直接加熱蒸餾？答：水蒸氣蒸餾主要蒸出未轉(zhuǎn)化的苯甲醛。就本實驗而言，可以不通水蒸氣，直接加熱蒸餾，因為體系中有大量的水，少量苯甲醛，加熱后，也可以使苯甲醛在低于100C,以與水共沸的形式蒸出來，其效果與通水蒸氣一樣。用有機溶劑對肉桂酸進行重結(jié)晶，操作時應(yīng)注意些什么？答：操作要注意：在制備熱的飽和溶液時，要在回流冷凝裝置中進行，添加溶劑時，將燈焰移開，防止著火；熱抽濾時，動作要快，防止過熱

27、溶劑汽化而損失。苯乙酮的制備實驗原理COCH3I|J(CH3COLO無水A*CH3COOH苯大大過量，既是反應(yīng)物，又是溶劑；本反應(yīng)是放熱反應(yīng)，應(yīng)注意乙酐的滴加速度，使反應(yīng)平穩(wěn)進行；所用催化劑比其它反應(yīng)所用催化劑都過量：AICI3/Ac2O=2.2【相關(guān)問題討論】1、在苯乙酮制備中要用到哪些儀器裝置？答：(1)回流裝置(帶加料)(2)電動攪拌裝置(3)尾氣吸收裝置(4)干燥裝置(5)萃取裝置(包括分離裝置)(6)蒸餾裝置(低沸點及高沸點)2、在尾氣吸收裝置中，氯化氫的出口處是應(yīng)該遠離水面還是深入到水中？為什么？答：氯化氫的出口處既不能遠離水面也不能深入到水中，以離開水面1厘米左右為宜。因為遠離水

28、面，則有相當(dāng)部分的氯化氫氣體不被吸收而逸出，造成空氣污染；若深入到水中，則因氯化氫在水中溶解度大(273K時，1體積水可溶解500體積的氯化氫)，一旦氯化氫被吸收完(或反應(yīng)結(jié)束)，則容易造成倒吸現(xiàn)象，影響反應(yīng)結(jié)果。3、做好制備苯乙酮試驗的關(guān)鍵是什么？為什么？答：關(guān)鍵在于所用的儀器藥品均要干燥無水。因為AlCl3能與水反應(yīng)，從而失去其催化能力。4、苯乙酮和己二酸的制備均有尾氣產(chǎn)生，它們的尾氣吸收裝置有何異同？答：相同點：其吸收裝置均裝在回流冷凝管的頂端。不同點：(1)制備己二酸時尾氣的吸收是用堿液，而苯乙酮制備中，尾氣吸收是用水。(2)制備己二酸時，尾氣裝置連在回流冷凝管的頂端，而苯乙酮制備中，

29、尾氣裝置和回流冷凝管之間連了干燥管。注意事項1、水和潮氣對本實驗有很大影響，所用儀器和試劑必須干燥，裝置中凡是和空氣相通的部位，應(yīng)裝置干燥管。研細、稱量及加入無水AlCl3時均需迅速，避免長時間暴露在空氣中。2、注意正確安裝氯化氫氣體吸收裝置，防止倒吸。3、在無水三氯化鋁催化的?；莻€放熱反應(yīng)，不能一次性加入乙酐，乙酸酐的滴加速度要慢，滴加乙酐的時間以10min為宜，4、蒸餾時，盡可能用小瓶，以減少損失。思考題：1、水和潮氣對本實驗有何影響？在儀器裝置和操作中應(yīng)注意哪些事項？為什么要迅速稱取無水氯化鋁？為什么要用過量的苯？答：破壞試劑影響產(chǎn)率，導(dǎo)致失敗因三個試劑都屬無水；應(yīng)注意：藥品儀器均需

30、干燥；回流冷凝管上裝一個干燥管；整個裝置密合不漏氣。迅速稱取是避免其長時間暴露在空氣中，吸收水分，導(dǎo)致失去其催化能力。苯用量是過量的，苯不但作為反應(yīng)試劑，而且也作為溶劑。2、反應(yīng)完畢后為什么要加入濃鹽酸和冰水的混合液？答：用酸處理是為了破壞酰基氧與AICI3形成的絡(luò)合物，析出產(chǎn)物苯乙酮。同時，為了防止堿式鋁鹽產(chǎn)生沉淀析出，影響產(chǎn)品質(zhì)量。由于分解絡(luò)合物的反應(yīng)是放熱的，故用冰水予以降溫。2、在烷基化和?；磻?yīng)中，三氯化鋁的用量有何不同？為什么？答：在?；磻?yīng)所用的AICI3比烷基化反應(yīng)中的用量大，是因為在烷基化反應(yīng)中，AICI3僅作為催化劑。在?；磻?yīng)中，無水AICI3不僅做催化劑，還要與酰

31、基苯中的羰基氧結(jié)合成鹽，故為了反應(yīng)順利進行，需要多加一些Lewis酸即AICI3。乙酸乙酯的合成實驗原理：乙酸乙酯由乙酸和乙醇在少量濃硫酸催化下制得。主反應(yīng)：乙酸和乙醇在濃H2SO4催化下生成乙酸乙酯濃H2SO4CH3COOH+CH3CH2OH一一CH3COOCH2CH3+H2OI140150C畐U反應(yīng)：2CH3CH2OHtCH3CH2OCH2CH3+H2O反應(yīng)中，濃硫酸除了起催化劑作用外，還吸收反應(yīng)生成的水，有利于酯的生成。若反應(yīng)溫度過高，則促使副反應(yīng)發(fā)生，生成乙醚。本實驗中采用增加醇的用量，使平衡向右移動，提高產(chǎn)率。簡答：濃硫酸的作用是什么？答：在酯化反應(yīng)中，濃硫酸其催化和吸水作用。為什么

32、要使用過量的醇，能否使用過量的酸？使平衡向生成物一方移動，使用過量的酸不好，因為酸不能與酯共沸。使用飽和Na2CO3溶液中和反應(yīng)液中殘余的乙酸。酯層用飽和Na2CO3溶液洗滌過后，為什么緊跟著用飽和NaCl溶液洗滌，而不用CaCl2溶液直接洗滌？答：當(dāng)酯層用飽和Na2CO3溶液洗滌過后，若緊接著就用飽和CaCl2溶液直接洗滌，有可能產(chǎn)生絮狀的CaCO3沉淀，使進一步分離變得困難，故在這步操作之間必須水洗一下。由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度，為了盡可能減少由此而造成的損失，所以采用飽和食鹽水進行洗滌。為什么使用CaCl2溶液洗滌酯層？答：酯層中含有少量未反應(yīng)的乙醇，由于乙醇和CaCb作用生成C

33、aCl24H2O結(jié)晶化物，所以使用乙醇除去少量未反應(yīng)的乙醇。本實驗乙酸乙酯是否可以使用無水CaCl2干燥？答：不可以，因為乙醇和CaCl2作用生成CaCl24H2O結(jié)晶化物。本實驗乙酸乙酯為什么必須徹底干燥？答：乙酸乙酯與水和醇分別生成二元共沸物，若三者共存則生成三元共沸物。因此，酯層中的乙醇和水除不凈時，回形成低沸點共沸物，而影響酯的產(chǎn)率。酯化反應(yīng)有什么特點？實驗中如何創(chuàng)造條件使酯化反應(yīng)盡量向生成物的方向進行？答：酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)進行慢且需要酸催化。為提高產(chǎn)率，本實驗中采用增加醇的用量、不斷將產(chǎn)物酯和水蒸出、加大濃硫酸用量的措施，使平衡向右移動。本實驗若采用醋酸過量的做法是否合適？為

34、什么？答：不合適，因為使平衡向生成物一方移動，使用過量的酸不好，因為酸不能與酯共沸。蒸出的粗乙酸乙脂中主要有哪些雜質(zhì)？如何除去？答：主要雜質(zhì)有乙醚、乙醇、乙酸和水等。由于乙醚沸點低，在多次洗滌中，極易揮發(fā)掉；使用飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸；緊跟著用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液，然后用飽和CaCl2溶液直接洗滌除去少量的乙醇。能否用濃氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液來洗滌蒸餾液？答：不可以，使用濃氫氧化鈉溶液可以使乙酸乙酯發(fā)生水解，降低產(chǎn)率。實驗中用飽和食鹽水洗滌，是否可用水代替?答：不可以，由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度，為了盡可能減少由此而造成的損失，所以采用飽和食

35、鹽水進行洗滌。注意事項：1、反應(yīng)溫度不宜過高，否則會發(fā)生副反應(yīng)，產(chǎn)生過多的副產(chǎn)物乙醚。2、使用濃硫酸要注意安全，應(yīng)在冰水浴中滴加。思考題：1、蒸出的粗乙酸乙脂中主要有哪些雜質(zhì)？如何除去？答：主要雜質(zhì)有乙醚、乙醇、乙酸和水等。由于乙醚沸點低，在多次洗滌中，極易揮發(fā)掉；使用飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸；緊跟著用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液，然后用飽和CaCl2溶液直接洗滌除去少量的乙醇。2、能否用濃氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液來洗滌蒸餾液？答：不可以，使用濃氫氧化鈉溶液可以使乙酸乙酯發(fā)生水解，降低產(chǎn)率。3、用飽和CaCl2溶液洗滌能除去什么？為什么用飽和NaCI溶液洗滌，

36、是否可用水代替?答：飽和CaCl2溶液洗滌可以除去少量的乙醇，因為酯層中含有少量未反應(yīng)的乙醇，由于乙醇和CaCl2作用生成CaCl24H2O結(jié)晶化物，所以使用乙醇除去少量未反應(yīng)的乙醇；不可以，由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度，為了盡可能減少由此而造成的損失，所以采用飽和食鹽水進行洗滌。實驗中應(yīng)注意的問題：1、反應(yīng)的溫度不宜過高，因為溫度過高會增加副產(chǎn)物的產(chǎn)量。本實驗中涉及到的副反應(yīng)較多。如：2CH3CH2OHtCH3CH2OCH2CH3+H2OCH3CH2OH+H2SO4CH3CHO+SO2+H2O2、在洗液過程中，在用飽和Na2CO3溶液萃取后，要用飽和NacI溶液萃取一次，然后再用飽和Ca

37、cl2溶液萃取，否則，液體中如果殘留有C3，則會和Ca2+生成CaCO3沉淀而影響產(chǎn)品的純化過程。3、在分去下層水層時，一定要把分液漏斗的頂部塞子打開，否則不能分去下層水層。DP址熱:逵鍛1油疋4上)HiO水層(T)Ni3OO3MjCblC7H3GCCC3H5C3H5OHHjQli&fnCflCh丄骨隹油懇i上了zKSiT)CHjCCOCZjHjH3P礎(chǔ)暫HjOCaJCljCjHaOWJ丹謂CHjCO?-aorc)從茶葉中提取咖啡因?qū)嶒災(zāi)康模?、2、3、4、掌握一種從天然產(chǎn)物中提取有機物的原理和方法。掌握索氏提取器的提取原理和使用方法。了解薄層色譜法的原理，學(xué)習(xí)薄層色譜的基本操作。學(xué)習(xí)用薄層層

38、析法測定化合物的純度。實驗原理：咖啡因又叫咖啡堿,是一種生物堿,存在于茶葉、咖啡、可可等植物中。例如茶葉中含有1%5%的咖啡因,同時還含有單寧酸、色素、纖維素等物質(zhì)?？Х纫蚴侨鯄A性化合物,可溶于氯仿、丙醇、乙醇和熱水中,難溶于乙醚和苯(冷)。純品熔點235236E,含結(jié)晶水的咖啡因為無色針狀晶體，在100C時失去結(jié)晶水,并開始升華，120C時顯著升華，178C時迅速升華。利用這一性質(zhì)可純化咖啡因。咖啡因(1,3,7-三甲基-2,6-二氧瞟嶺)是一種溫和的興奮劑,具有刺激心臟、興奮中樞神經(jīng)和利尿等作用。提取咖啡因的方法有堿液提取法和索氏提取器提取法。本實驗以乙醇為溶,用索氏提取器提取,再經(jīng)濃縮、

39、中和、升華,得到含結(jié)晶水的咖啡因。索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由燒瓶、提取筒、回流冷凝管3部分組成。索氏提取器是利用溶劑的回流及虹吸原理,使固體物質(zhì)每次都被純的熱溶劑所萃取,減少了溶劑用量,縮短了提取時間,因而效率較高。萃取前,應(yīng)先將固體物質(zhì)研細,以增加溶劑浸溶面積。然后將研細的固體物質(zhì)裝人濾紙筒內(nèi),再置于抽提筒,燒瓶內(nèi)盛溶,并與抽提筒相連,抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶劑受熱沸騰,其蒸氣沿抽提筒側(cè)管上升至冷凝管,冷凝為液體,滴入濾紙筒中,并浸泡筒中樣品。當(dāng)液面超過虹吸管最高處時,即虹吸流回?zé)?從而萃取出溶于溶劑的部分物質(zhì)。如此多次重復(fù),把要提取的物質(zhì)富集于燒瓶內(nèi)。提取液經(jīng)濃縮除去溶劑后,即得產(chǎn)物,必要時可用其他方法進一步純化。思考題：1、本實驗為什么要用索氏提取器，它與一般的浸泡萃取相比，有哪些優(yōu)點？答：減少溶劑用量，縮短了提取時間，效率較高。無需固液分離，作用導(dǎo)熱好，受熱均勻。運用虹吸回流原理，便于溶劑被萃取。2、本實