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文檔簡介
*第二部分化學分析法*第二部分化學分析法*初步試驗溶解度試驗功能團檢驗查閱文獻和制備衍生物定量分析主要內容有機定性分析定量分析“為知物”系統(tǒng)鑒定法*初步試驗主要內容有機定性分析*2)顏色:可了解樣品純度,可得到樣品的一些結構信息。1、初步審查1)物態(tài):分子中的生色基團使化合物產生顏色雜質使化合物帶有顏色化合物被氧化后產生顏色一、初步試驗*2)顏色:可了解樣品純度,可得到樣品的一些結構信息。1、初*3)氣味:對于識別常遇到的化合物很有幫助。氣味的強弱與分子的揮發(fā)性有關系不飽和烴的氣味較飽和烴的氣味強芳香族化合物的氣味較脂肪族的氣味弱同類化合物具有相似的氣味—酯、酚、胺*3)氣味:對于識別常遇到的化合物很有幫助。氣味的強弱與分子*2、灼燒試驗:如:燃燒時火焰明亮帶藍色,可能為含氧化合物;燃燒時有燒頭發(fā)的氣味,可能為蛋白質。*2、灼燒試驗:如:燃燒時火焰明亮帶藍色,可能為含氧化合物;*3、有機元素定性分析1)
鈉熔法鈉熔法是為了將要分析的樣品消化、分解而采用的方法。它是利用有機化合物與鈉蒸氣相遇,發(fā)生激烈的分解反應,它們中的氮、硫和鹵素分別轉變成氰化鈉、硫化鈉和鹵化鈉。
NaCN
C、H、O、N、S、XNaXNa2S(有機物)*3、有機元素定性分析1)鈉熔法鈉熔法是為*儀器*儀器*硫的檢驗①
醋酸鉛試驗:②
亞硝基鐵氰化鈉試驗:硫化鈉與醋酸鉛作用生成黑色硫化鉛沉淀。硫化鈉與亞硝基鐵氰化鈉的作用,產生紫紅色溶液。*硫的檢驗①
醋酸鉛試驗:②
亞硝基鐵氰化鈉*②
聯苯胺-醋酸銅法氮的檢測①
普魯士藍試驗儲備液—加入硫酸亞鐵(Fe2SO4)---加入硫酸鐵---得普魯士藍沉淀儲備液—加入醋酸(12%)---緩慢加入聯苯胺-醋酸銅試劑---界面處有藍色環(huán)*②
聯苯胺-醋酸銅法氮的檢測①
普魯士藍試*硫氮共存的檢驗-硫氰鐵法儲備液—加入FeCl3---血紅色
氯、溴、碘的檢測
硝酸銀法:氯、溴和碘離子與硝酸銀溶液作用,生成相應的鹵化銀沉淀。反應:NaX+AgNO3-→AgX↓+NaNO3因氟化銀極易溶于水,不能用此法檢出。*硫氮共存的檢驗-硫氰鐵法儲備液—加入FeCl3---血紅色*區(qū)別氯、溴、碘取儲備液,用10%的硫酸酸化,煮沸數分鐘,冷卻。加1ml四氯化碳,然后滴加新制備的氯水,邊加邊搖動。反應:2NaI+Cl2(H2O)→2NaCl+I2(CCl4)紫色
Cl2(H2O)+I2(CCl4)→2ICl(碘又被氧化成正價態(tài),碘分子紫色退去)2NaBr+Cl2(H2O)→2NaCl+Br2(CCl4)
(溴分子呈紅色)*區(qū)別氯、溴、碘取儲備液,用10%的硫酸酸化,煮*氟的檢驗氟離子與紅紫色茜素鋯絡合物作用,生成黃色茜素,即可判斷樣品中有氟存在。這是檢驗氟最簡單的方法。*氟的檢驗氟離子與紅紫色茜素鋯絡合物作用,生成黃色茜素,即可*應用范圍低沸點、易揮發(fā)脂肪族偶氮、芳香族重氮鹽–
冰醋酸和鋅粉氫化偶氮、氨基化合物*應用范圍*2)氧瓶燃燒法氧化法—氧瓶燃燒法1.原理:白金絲作為接觸劑薛立格—1955年—硫和鹵素*2)氧瓶燃燒法氧化法—氧瓶燃燒法1.原理:白金絲作為接*2.儀器裝置*2.儀器裝置*硫的鑒定硫酸鋇-高錳酸鉀玫瑰紅酸銀法黃色玫瑰紅酸鈉—棕紅色玫瑰紅酸鋇--玫瑰紅酸根離子—藍色的玫瑰紅酸銀*硫的鑒定*氮的鑒定二苯胺—N,N-二苯聯苯胺--N,N-二苯聯苯醌亞胺鹵素的鑒定磷的鑒定鉬酸胺—黃色的磷鉬酸胺*氮的鑒定*拜耳斯坦法(Beilstein)銅刮勺-蘸樣品-火焰藍綠色*拜耳斯坦法(Beilstein)銅刮勺-蘸樣品-火*4、物理常數測定及其與分子結構的關系物理常數:主要有:熔點、沸點、相對密度、折射率、比旋光度、分子量等。4.1、熔點測定1)毛細管法用毛細管測定對固體樣品一般要測定其熔點*4、物理常數測定及其與分子結構的關系物理常數:主要有:*2)顯微熔點法用顯微熔點測定儀測定*2)顯微熔點法用顯微熔點測定儀測定*3)熔點與分子結構的關系分子之間的作用力離子型晶格的有機物分子的大小和形狀對物質熔點的影響極性基團和偶極矩對物質熔點的影響氫鍵對物質極性的影響*3)熔點與分子結構的關系分子之間的作用力*分子量相近時,熔點的高低有以下規(guī)律:離子型晶體熔點較高。如*分子量相近時,熔點的高低有以下規(guī)律:離子型晶體熔點較高。如*極性化合物熔點較高,如:*極性化合物熔點較高,如:*分子間形成氫鍵者熔點較高。如*分子間形成氫鍵者熔點較高。如*同系物中,分子量大的熔點較高。如丙烷正丁烷正戊烷mp.(℃)-189.7-138.4-129.7同分異構體中,對稱性高的熔點較高。苯的二取代物*同系物中,分子量大的熔點較高。如*4)測定熔點的作用:①可檢驗有機化合物的純度。②可以初步推斷化合物的種類。*4)測定熔點的作用:①可檢驗有機化合物的純度。②可以*4.2沸點測定1)蒸餾法2)毛細管法測定沸點,也需要進行校正。對液體樣品一般要測定沸點。*4.2沸點測定1)蒸餾法2)毛細管法測定沸點,也*沸點分子間作用力分子結構(偶極距、極化、氫鍵)3)測沸點的作用①可以了解液體化合物的大致結構②可判斷化合物是否為純物質。*沸點分子間作用力*沸點與分子結構的關系:A、在同系物中,隨分子量的增加,沸點升高。如:化合物:正戊烷正已烷正庚烷正辛烷正壬烷正癸烷沸點℃:366898125149173B、烷烴中的氫被其它官能團取代,沸點升高。當分子中導入可以發(fā)生締合的基團時,沸點升高更為顯著。如:化合物:丙烷正丙醇1,3-丙二醇丙三醇沸點℃:-4597216290*沸點與分子結構的關系:A、在同系物中,隨分子量的增加,沸點*C、在開鏈化合物中,直鏈異構體的沸點最高,支鏈越多,沸點越低。
D、在順反異構體中,一般順式異構體的沸點高于反式。*C、在開鏈化合物中,直鏈異構體的沸點最高,支鏈越多,沸點越*4.3、相對密度的測定相對密度指20℃時物質的質量與4℃時同體積的水的質量之比。(文獻值)通常測得再換算成=×0.998231比重瓶法2比重計法3、液體靜力衡量法定義:化合物的密度與水的密度之比d=*4.3、相對密度的測定相對密度指20℃時物質的質量與4℃***3相對密度與分子結構的關系:④多官能團的化合物的相對密度大于1。①烴類化合物的相對密度都小于1,碳原子數相同的烴相對密度有:烷烴<烯烴<炔烴。②相同烷基的鹵代烴相對密度有:RI>RBr>RCl>RF>RH。碘甲烷2.279溴甲烷1.675氯甲烷0.919③分子中引入能形成氫鍵的官能團后,相對密度增大。如乙醇與丙烷分子量相近,但乙醇的相對密度遠大于丙烷。在單官能團化合物中,碳原子數相同時,相對密度有如下次序:RCOOH>RCH2OH>RNH2>ROR>RH*3相對密度與分子結構的關系:④多官能團的化合物的相對*4.4、折射率的測定折射率又叫做折光率或折光指數,是液體有機化合物的一個重要物理常數。分子極化度n---折射率;v----光速入射角折射角文獻值:測定溫度用鈉光作光源測定儀器:阿貝折光儀*4.4、折射率的測定折射率又叫做折光率或折***4.5、比旋光度的測定旋光性物質的比旋光度為一常數,可從文獻上查到。通過測定未知物的比旋光度,再與文獻值對比,可得到未知物的結構信息。4.6、物理性質與分子結構的關系掌握這些規(guī)律,可以:由已知化合物推測其物理性質;由測得的物理性質推測未知物的結構、類型、所含官能團*4.5、比旋光度的測定旋光性物質的比旋光度為一常數,可從文*5、分組試驗縮小鑒定未知物的探索范圍,以便迅速得到鑒定結果。分組試驗的目的:分組試驗的方法:溶解度分組法指示劑分組法一、根據溶解度進行分組使用的7種溶劑:水、乙醚、5%NaOH、5%NaHCO3、5%HCl、冷濃H2SO485%濃H3PO4溶解的概念:①室溫下,每毫升溶劑可溶解30毫克樣品(即:3g/100ml溶劑)
②試樣與溶劑發(fā)生了化學反應的,都視為“溶解”*5、分組試驗縮小鑒定未知物的探索范圍,以便迅速得到*分組方法化合物水溶乙醚S1組不溶含N、S、P等溶S2組不溶5%NaOH不溶溶溶B組不溶(堿)(中雜組)M組不含N、S、P等濃H2SO45%HClN組溶(中性組)不溶I組(惰性組)5%NaHCO3不溶(弱酸組)A2
組溶A1組(強酸組)*分組方法化合物水溶乙醚S1組不溶含N、S、P等溶S2組不*1.在水中的溶解度⑴水的極性大(偶極矩1.84D)極性化合物易溶于水⑵水的介電常數大(約為80)離子化合物易溶于水⑶水能形成氫鍵能形成氫鍵的化合物易溶于水。*1.在水中的溶解度⑴水的極性大(偶極矩1.84D)*2.在乙醚中的溶解度乙醚極性小,介電常數小,所以不能溶解強極性化合物和離子化合物S1組:既溶于水,又溶于乙醚的中性化合物:不超過5個碳的單官能團極性化合物;醇、醛酮、酯、酰胺、腈、肟、縮醛SA組:既溶于水,又溶于乙醚的酸性化合物:不超過5個碳的單官能團的羧酸、二元酚和芳基磺酸SB組:既溶于水,又溶于乙醚的堿性化合物:不超過6個碳的胺類化合物*2.在乙醚中的溶解度乙醚極性小,介電常數小*①離子型化合物;多官能團化合物二元及多元羧酸、羥基酸、多元酚、有機堿的強酸鹽二元及多元胺、羥基胺、羧酸及酚的堿金屬的鹽二元及多元醇、多羥基醛酮、簡單的碳水化合物強極性化合物一元磺酸及亞磺酸S2組:溶于水,但不溶于乙醚的化合物:*①離子型化合物;多官能團化合物強極性化合物S2組:*3.在5%NaOH和5%NaHCO3中的溶解度酸性有機化合物均溶于NaOH溶液中,比碳酸弱的有機酸均不溶于NaHCO3溶液中A1組:(強酸)不溶于水,可溶于5%NaOH和5%NaHCO3溶液中的化合物A2組:(弱酸)不溶于水,可溶于5%NaOH,但不溶于5%NaHCO3溶液中的化合物五個碳以上的羧酸、磺酸、亞磺酸、取代酚、取代羧酸五個碳以上弱酸性化合物:酚、烯醇、肟類、磺酰胺、酰亞胺,伯、仲脂肪族硝基化合物,硫酚,二酮*3.在5%NaOH和5%NaHCO3中的溶解度*4.在5%HCl中的溶解度堿性性有機化合物,一般為胺類及其衍生物B組:(堿性)不溶于水,不溶于5%NaOH,可溶于5%HCl溶液中的化合物:脂肪族的伯、仲、叔胺和芳香族的伯胺M組:(中雜組),亦稱MN組不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,含N、S、P等雜原子的化合物:酰胺,多硝基芳胺、硝基芳烴、偶氮、氧化偶氮、腙類化合物、硝酸酯、硫酸酯、硫醚、砜*4.在5%HCl中的溶解度堿性性有機化合*5.在濃H2SO4中的溶解度不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,不含N、S、P等雜原子,可溶于濃H2SO4和85%H3PO4的化合物N1
組:(中性組)五到九個碳原子的醇、醛、酮和酸酐;七個碳原子以下的醚、環(huán)氧化合物、縮醛、縮酮和烯烴不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl和85%H3PO4
,不含N、S、P等雜原子,可溶于濃H2SO4的化合物N組:(中性組)九個碳原子以上的醇、醛、酮和酸酐;七個碳原子以上的醚、多烷基烴、某些縮醛、縮酮和不飽和烯烴*5.在濃H2SO4中的溶解度不溶于水,不*I組:(惰性組)不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,不含N、S、P等雜原子,不溶于濃H2SO4的化合物常見的有:飽和烴;鹵代烴,簡單芳烴等A1--B組(兩性化合物):溶于5%HCl
、5%NaOH和5%NaHCO3的強酸弱堿化合物:取代氨基酸A2--B組(兩性化合物):溶于5%HCl
、5%NaOH、不溶于5%NaHCO3的弱酸弱堿化合物:氨基酚、氨基硫酚*I組:(惰性組)不溶于水,不溶于5%Na*6、官能團檢驗一個未知物經過了初步考察、元素定性分析和溶解度分組試驗之后,對其所屬的大致范圍,已經有了初步的認識。接下來的工作便是選擇適當的官能團試驗和光譜分析來確定未知物具有哪些官能團,或確定官能團在分子中的位置。*6、官能團檢驗一個未知物經過了初步考察、元素定性分*該步驟解決:①未知物含何種官能團②官能團位置方法:光譜法(以后討論);化學法(利用官能團的特征反應檢測)*該步驟解決:①未知物含何種官能團②官能團位置方法:*一、烴類的檢驗1.飽和烴的檢驗飽和烴沒有合適的特征反應,主要靠物理常數或光譜性質檢驗、元素分析等,有時用“反證法”。2.不飽和烴的檢驗⑴溴的四氯化碳溶液試驗注意:正性結果:褪色①酚、芳胺、醛酮等有干擾,但有排除干擾的方法其反應一般生成HBr,通過石蕊試紙檢驗。高錳酸鉀②雙鍵碳上有強吸電子基或空間位阻大,得負性結果。*一、烴類的檢驗1.飽和烴的檢驗飽和烴沒有合適的特征反應,主*⑵高錳酸鉀溶液試驗⑶炔金屬化合物試驗正性結果:褪色含炔氫化合物得正性結果:炔化銀-灰白色;炔化亞銅-紅棕色以上兩個試驗,常常平行進行,加以對照。與銀氨溶液反應:生成炔化銀-灰白色;與亞銅氨溶液反應:生成炔化亞銅-紅棕色汞的炔化合物順丁烯二酸酐試驗檢測共軛雙鍵化合物正性結果:白色結晶沉淀*⑵高錳酸鉀溶液試驗⑶炔金屬化合物試驗正性結*3.芳烴的檢驗⑴硫酸-甲醛試驗正性結果:生成有色物質⑵無水三氯化鋁-氯仿試驗正性結果:生成有色物質*3.芳烴的檢驗⑴硫酸-甲醛試驗正性結果:生成有色物*二、鹵代烴的檢驗1.硝酸銀醇溶液試驗(1)室溫下能立刻產生鹵化銀沉淀的化合物有:氫鹵酸鹽、酰鹵、叔鹵烷、烯丙基式鹵代烴、碘代烷等(2)室溫下無顯著反應,加熱后能產生鹵化銀沉淀的鹵化物有(3)在加熱的條件下也無鹵化銀沉淀生成的鹵代物有:*二、鹵代烴的檢驗1.硝酸銀醇溶液試驗(1)室溫下能立刻*2.碘化鈉一丙酮溶液試驗用于檢驗氯代烴或溴代烴。三、羥基化合物的檢驗1.一般醇羥基的檢驗(1)酰氯試驗:酰氯與醇反應生成酯,產生水果香味試劑:乙酰氯、苯甲酰氯低級醇高級醇、酚類叔醇⑵硝酸鈰氨試驗醇與硝酸鈰氨形成紅色配合物*2.碘化鈉一丙酮溶液試驗用于檢驗氯代烴或溴代烴。三、羥基化*2、伯、仲、叔醇的區(qū)別用盧卡斯試劑(Lucas,氯化鋅的鹽酸溶液)叔醇:立刻變渾濁;仲醇:靜置片刻變渾濁;伯醇:加熱變渾濁;*2、伯、仲、叔醇的區(qū)別用盧卡斯試劑(Lucas,氯化鋅的鹽*
3.鄰位多元醇的檢驗加入高碘酸后,再加入硝酸銀,有白色沉淀者為正性結果。4.酚類的檢驗(1)溴水試驗:酚能使溴水褪色,并析出溴代酚沉淀:(2)三氯化鐵試驗:酚和烯醇類化合物都能形成有色絡合物(3)亞硝酸試驗(李伯曼試驗):酚與過量亞硝酸反應形成靛酚(是一種酸堿指示劑),靛酚遇酸顯紅色,遇堿顯藍色。*3.鄰位多元醇的檢驗加入高碘酸后,再加入硝酸銀,有白色*四、醚類的檢驗醚的化學性質不活潑,可用于檢驗的特征反應不多,一個常用的特征反應是:氫碘酸試驗(zeisel試驗)(C1-C3):原理:R’≤C3的烷基;可檢驗醚、醇、酯、縮醛等。*四、醚類的檢驗醚的化學性質不活潑,可用于*五、羰基化合物的檢驗1.醛和酮的檢驗⑴2,4一二硝基苯肼試驗醛酮都生成黃色或橙色沉淀(2)碘仿試驗正性結果:黃色碘仿晶體*五、羰基化合物的檢驗1.醛和酮的檢驗⑴2,4一二硝基苯*2.醛類的檢驗⑴杜倫(Tollen‘s)試驗:即銀鏡反應醛都能發(fā)生銀鏡反應⑵品紅醛(Schiff’s)試驗:醛都能使品紅醛試劑顯紫紅色*2.醛類的檢驗⑴杜倫(Tollen‘s)試驗:即銀鏡反*六、羧酸及其衍生物的檢驗1.中和當量的測定(用于羧酸檢驗)可以根據分子量求得分子中所含羧基數,或根據羧基數求分子量。*六、羧酸及其衍生物的檢驗1.中和當量的測定(用于羧酸檢驗)*2.羥肟酸鐵試驗(用于羧酸及其衍生物的檢驗)羧酸及其衍生物都生成有色物質,檢驗羧酸時,須先將羧酸轉化成酰氯,再用本試驗檢驗。干擾:腈類、酰胺區(qū)分芳香酰胺和脂肪酰胺:*2.羥肟酸鐵試驗(用于羧酸及其衍生物的檢驗)羧酸及其衍生物*七、胺類的檢驗1.磺?;℉insberg)試驗用于伯、仲、叔胺的區(qū)別試劑:苯磺酰氯、或對甲基苯磺酰氯伯胺:與試劑生成的沉淀溶于NaOH溶液;仲胺:與試劑生成的沉淀不溶于NaOH溶液;叔胺:與試劑不反應2.異腈試驗用于檢驗伯胺伯胺與氯仿及氫氧化鉀反應,生成異腈,有惡臭氣味。*七、胺類的檢驗1.磺?;℉insberg)試驗用于伯、*3.亞硝酸
試驗脂肪族伯胺—氣體芳香族伯胺—加熱—氣體β-萘酚:橙紅色沉淀
仲胺:黃色油狀液體或固體叔胺:芳香族—紫色對-亞硝基衍生物—綠色對亞硝基衍生物*3.亞硝酸試驗脂肪族伯胺—氣體仲胺:黃色油狀液體或固體叔*八、硝基化合物的檢驗1.氫氧化亞鐵試驗硝基化合物可把:氫氧化亞鐵(淺綠色)氧化為→氫氧化鐵(紅棕色)2.氫氧化鈉一丙酮試驗芳香族多硝基化合物與氫氧化鈉一丙酮溶液混合時,顯色*八、硝基化合物的檢驗1.氫氧化亞鐵試驗硝基化合物可把:2.*九、糖類的檢驗1.蒽酮試驗正性結果:綠色多糖—二糖—單糖—5-羥基糠醛2.α-萘酚-甲醇試驗正性結果:紫色3.間苯二酚-鹽酸試驗區(qū)分:酮糖、醛糖酮糖:反應快—鮮紅色醛糖:反應慢—黃色或玫瑰色*九、糖類的檢驗1.蒽酮試驗正性結果:綠色2.α-萘酚-甲醇*十、氨基酸的檢驗1.茚三酮溶液試驗藍色、紫色或紫紅色*十、氨基酸的檢驗1.茚三酮溶液試驗*7查閱文獻和制備衍生物1.查閱化合物的物理常數,實驗值與文獻值比較,來確定被測未知物可能是哪幾種化合物。2.將被測未知物制備成某種衍生物,測定衍生物的熔點,再與衍生物熔點的文獻值對照,確定被測未知物究竟是何種化合物。常用文獻:見課本131頁。*7查閱文獻和制備衍生物1.查閱化合物的物理常數,實*7.2衍生物的制備目的:確證未知物的結構前面各步完成以后,已經初步得知未知物的物理常數、含何種官能團,有些含相同官能團的化合物的物理性質是相近的,所以基本符合得出條件的往往不止一種,所以還要把未知物制備成某種衍生物,再通過測定衍生物的熔點來確定未知物究竟是哪一種化合物。要制備的衍生物要求符合一定的條件。*7.2衍生物的制備目的:確證未知物的結構*一、選擇衍生物的原則1.衍生物應具有固定的熔點,且在50~250℃之間,最好在100~200℃之間。熔點過低:不易結晶、不易提純熔點過高:測定熔點時,樣品易分解。測定誤差大2.制備手續(xù)簡單,副反應少或無副反應,產品收率高,易于純化。3.衍生物的熔點與“未知物”本身的熔點至少要相差5℃,各可能化合物的相同衍生物的熔點也必須至少相差5℃。如*一、選擇衍生物的原則1.衍生物應具有固定的熔點,且在50~*4.所選衍生物最好還具有其他特點,以作補充證據,如苯酚可制成下列衍生物:苯氧乙酸衍生物既可測其熔點,又可測其當量二、部分化合物的重要衍生物的制備芳烴的衍生物硝基衍生物氧化衍生物?;ㄖ苽溧彿减;郊姿嵫苌锟辔端岬膹秃涎苌铮ǔ憝h(huán)化合物)*4.所選衍生物最好還具有其他特點,以作補充證據,如苯酚可制*2、不飽和烴的衍生物加成衍生物NOCl(濃鹽酸+亞硝酸乙酯)Br2
氧化衍生物汞炔衍生物
1,4-加成衍生物3、鹵代烴脂肪族S-烴基硫脲苦味酸鹽衍生物
β-萘醚及其苦味酸的復合衍生物芳香族硝基衍生物
*2、不飽和烴的衍生物*4、羥基化合物醇類3,5-二硝基苯甲酸酯衍生物
α
–萘氨基甲酸衍生物
酚類溴的衍生物芳基乙酸衍生物氯乙酸5、醚類的衍生物脂肪族先裂解成醇---
芳香族硝基衍生物溴代衍生物苦味酸復合物
*4、羥基化合物*6、醛和酮2,4-二硝基苯腙衍生物縮氨基脲衍生物肟的衍生物7、羧酸酰胺酰苯胺酰對甲基苯胺對溴苯乙酮酯對硝基苯酯羧酸鈉+芐溴羧酸中和量
*6、醛和酮*8、胺類
苯甲酰胺衍生物乙酰胺衍生物季銨鹽衍生物苦味酸衍生物9、糖苯腙糖脎脎三唑醋酸衍生物10、氨基酸
N-?;苌颪-脲基衍生物*8、胺類*8定量分析元素定量分析:分子中各元素的含量官能團定量分析:分子中某官能團的含量;某官能團化合物的含量。*8定量分析元素定量分析:分子中各元素的含量官能團*8.1有機元素定量分析方法:化學法;儀器法。(元素分析儀)作用:測定有機化合物中各元素的百分含量、進而確定實驗式(反映分子中各原子相對數目最簡比的式子),再結合分子量,可求得分子式。*8.1有機元素定量分析方法:化學法;作用:測定有機化合*1830年李比?!趸~—碳氫杜馬—氣量法測氮1883年凱達爾—容量法測氮1860年建立鹵素、硫元素的定量分析1911年普萊格—有機微量定量分析1923年諾貝爾化學獎50-60年代高效催化劑氧瓶分解法測鹵素、硫色譜、熱導、電化學方法—計算機儀器分析*1830年李比?!趸~—碳氫*一、碳、氫的測定原理:計算:*一、碳、氫的測定原理:計算:*無水高氯酸鎂MnO2燒堿石棉銀絲氧化劑高猛酸銀裂解產物*無水高氯酸鎂MnO2燒堿石棉銀絲氧化劑*根據水吸收管增重,得知生成水的質量;根據CO2吸收管增重,得知生成CO2的質量;*根據水吸收管增重,得知生成水的質量;根據CO2吸收管增重,*二、氮的測定1.杜馬(Dumes)定氮法基耶達(Kjeldahl)法杜馬(Dumes)法原理:有機含氮化合物(N)→N2(測定N2體積,計算含氮量)金屬銅可除去反應中可能生成的O2體系中的CO2氣體用堿液吸收*二、氮的測定1.杜馬(Dumes)定氮法基耶達(Kjeld*計算示例:稱取某含氮化合物7.633mg,用杜馬(Dumes)法測定氮元素含量,在17℃,0.098Mpa壓力下,收集到N21.00ml,計算該化合物中的含氮量。解:*計算示例:稱取某含氮化合物7.633m*2.凱達爾(Kjeldahl)——硫酸消化法定氮原理:*2.凱達爾(Kjeldahl)——硫酸消化法定氮原理:*計算示例:用Kjeldahl法測定某有機物的含氮量,稱取樣品20mg,在濃H2SO4中加熱煮解,加入NaOH溶液后,用水蒸氣蒸餾,餾出液中加入10ml0.05mol.L-1
鹽酸標準溶液,然后用0.01mol.L-1NaOH標準溶液回滴過量的鹽酸,用去7.44mlNaOH溶液,計算該化合物中的含氮量。解:*計算示例:用Kjeldahl法測定某有機物*2有機官能團定量分析方法:化學法;儀器法。氣相色譜法、紫外光譜法、電化學法化學法特點:⑴具有特殊的復雜性和多樣性由于各種官能團的性質不同,所以幾乎沒有一種方法可用來測定所有官能團,也幾乎沒有一種方法可用來測定同一種官能團的所有化合物。⑵一般不能用直接滴定法來測定由于有機反應一般比較慢,所以一般采用“返滴定法”,即首先加入一定過量的試劑與被測物充分反應后,再回滴過量的試劑,從而計算被測官能團的含量。*2有機官能團定量分析方法:化學法;化學法特點:⑴具*3.水分測定法測定反應中生成或消耗水的量,計算出反應物的量。4.量氣法測定反應中生成或消耗氣體的量,計算出反應物的量。5.比色法被測物先與顯色劑反應,根據生成的有色物質顏色的深淺,來確定反應物的量。6.重量法利用沉淀反應,將被測物沉淀完全后,收集沉淀,干燥稱重,根據沉淀的重量,來確定反應物的量。*3.水分測定法測定反應中生成或消耗水的量,計算出反應物*二、重要官能團的定量分析方法1.不飽和烴的測定⑴鹵素加成法(鹵化法)①溴化法㈠原理再用碘量法測定剩余的溴適用于一般烯烴的測定,對于不飽和碳上連有吸電子基的化合物不能使用本方法。*二、重要官能團的定量分析方法1.不飽和烴的測定⑴鹵*㈡分析結果的表示方法及計算公式a)雙鍵的百分含量(C=C%):適用于純樣品的結構分析,表示C=C鍵在整個分子中的百分含量。V0-滴定空白消耗Na2S2O3標準溶液的體積(ml);V-滴定樣品消耗Na2S2O3標準溶液的體積(ml);CNa2S2O3
-Na2S2O3標準溶液的濃度(mol/L);M樣品-樣品質量(mg);24.02-C=C雙鍵的式量*㈡分析結果的表示方法及計算公式a)雙鍵的百分含*b)烯烴的百分含量(烯%):適用于測定化工產品的規(guī)格,表示烯類化合物在樣品中的百分含量。可反映烯類樣品的純度。M烯——烯烴的分子量,n——烯烴分子中C=C鍵的數目,其他同前。*b)烯烴的百分含量(烯%):適用于*c)溴價:指100mg樣品所消耗溴的質量(mg)。主要用于油脂分析,可反映出樣品的不飽和程度。*c)溴價:指100mg樣品所消耗*㈢注意事項a)反應必須在低溫下于暗處進行(防止取代)b)該法不能用于測定不飽和碳上連有吸電子基的樣品因為該類樣品反應慢,達不到定量的程度。不能用該法測定的樣品有:共軛烯烴,α、β-不飽和酸、醛、酮、酯以及氰基取代烯烴等。②碘值法碘值:100克油脂所能吸收碘的克數。與溴價類同*㈢注意事項a)反應必須在低溫下于暗處進行(*2.活潑氫的測定含活潑氫的化合物有:酸、醇、硫醇、酚、胺、酰胺等。方法一:測定生成的CH4
氣體的體積來計算。如方法二:測定生成的H2
氣體的體積來計算。如經典法反應氣相色譜法用氣相色譜測定生成CH4的量,操作迅速方便。*2.活潑氫的測定含活潑氫的化合物有:酸、醇、硫醇、酚、*3.醇羥基的測定伯醇、仲醇:乙酰化法叔醇:溴化氫法鄰多醇:高碘酸氧化法⑴乙?;á僭?3.醇羥基的測定伯醇、仲醇:乙酰化法⑴乙?;á?②計算③說明水與活潑氫化合物對反應有干擾。*②計算③說明水與活潑氫化合物對反應有干擾。*⑵高碘酸氧化法測定鄰多醇:鄰二醇用碘量法測定反應生成的HIO3和過量部分的HIO4,同時作一空白試驗,反應如下:*⑵高碘酸氧化法測定鄰多醇:鄰二醇用碘量*鄰多醇4.酚的測定乙?;?、測活潑氫法、酸堿滴定法(以弱堿為溶劑)、溴化法、比色法*鄰多醇4.酚的測定乙?;?、測活潑氫法、酸堿滴定法(以*⑴溴化法用碘量法測定反應剩余的Br2,同時作一空白試驗,反應如下:B——取代在酚上的溴原子數。*⑴溴化法用碘量法測定反應剩余的Br2,同時作一空白試*⑴比色法酚與顯色劑生成有色物質,再用比色管或分光光度計測定。測定微量酚的比色法有多種,例如亞硝化法,靛酚比色法、對氨基苯磺酸法、4-氨基安替比林法等,最常用的為4-氨基安替比林法,該方法靈敏度高,準確度好。*⑴比色法酚與顯色劑生成有色物質,再用比*5.烷氧基的測定(察塞爾容量法)烷氧鍵裂解為碘代烷碘代烷中的碘被氧化為碘酸,生成的溴化氫被吸收用甲酸除去多余的溴用碘量法測定生成的碘酸注:R為少于5個碳原子的烷基。*5.烷氧基的測定(察塞爾容量法)烷氧鍵裂解為碘代烷碘*6.羰基的測定⑴肟化法:以吡啶的乙醇溶液為反應介質,用NaOH乙醇標準溶液滴定反應生成的酸。*6.羰基的測定⑴肟化法:以吡啶的乙*⑵2,4一二硝基苯腙重量法:羰基化臺物與2,4一二硝基苯肼作用可以定量地生成2,4一二硝基苯腙沉淀。收集沉淀,干燥稱重,可計算出羰基或羰基化合物的含量。該法較為繁瑣,準確度也較差。對于芳香族醛酮,測定效果稍好一些。⑶亞硫酸氫鈉加成法:醛或甲基酮與過量亞硫酸氫鈉反應后,再測定過剩的亞硫酸氫鈉,從而計算醛或甲基酮的含量。*⑵2,4一二硝基苯腙重量法:羰基化臺物*⑷汞量法測定醛:醛與汞試劑反應,定量釋放出汞再加入過量的碘與釋放出來的汞反應然后用Na2S2O3標準溶液滴定過剩的I2,從而計算醛的含量。*⑷汞量法測定醛:醛與汞試劑反應,定量釋放出汞再加入過量*7.酯的測定⑴皂化法:酯在堿性溶液中的水解反應,成為皂化反應。1)回滴法:皂化當量:1mol堿(NaOH或KOH)所能皂化酯的質量(克數)*7.酯的測定⑴皂化法:酯在堿性溶液中的水解反應,成*8.氨基的測定⑴酸堿滴定法:可用鹽酸標準溶液直接滴定⑵重氮化法(亞硝化法):測定伯胺伯胺亞硝酸反應生成重氮鹽,以淀粉-碘化鉀試紙指示終點,達終點后,過量的亞硝酸與碘化鉀反應生成碘,碘遇淀粉變藍。*8.氨基的測定⑴酸堿滴定法:可用鹽酸標準溶液直接滴*第二章作業(yè)
1.用溴加成法測定十八碳烯,樣品測定和空白測定中加入KBrO3-KBr標準溶液均為20.00ml。測定樣品和空白滴定碘時,所消耗的0.0500mol/LNa2S2O3標準溶液的體積分別為8.03ml和20.03.ml,樣品的質量為77.14mg。計算樣品中烯鍵的百分含量及十八碳烯的百分含量。(答:C=C%=9.34%,十八碳烯%=98%)
2.用乙酰化法測定正己醇,樣品測定和空白測定中加入的乙酰化試劑均為5.00ml,樣品測定和空白測定所消耗的0.2000mol/LNaoH標準溶液的體積分別為3.00ml和4.95ml,樣品的質量為39.79mg,求羥基的百分含量及正己醇的百分含量。(答:OH%=16.67%,正己醇%=99.97%)*第二章作業(yè)1.用溴加成法測定十八碳*
3.用高碘酸氧化法測定甘露糖醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH],樣品測定和空白測定所耗的0.1000mol/LNa2S2O3
標準溶液的體積分別為5.04ml和25.04ml,樣品的質量為37.00mg。求樣品中甘露醇的百分含量。(答:甘露醇%=98.38%)
4.0.187g某酸(b.p.203~205℃)樣品需用18.70ml0.0972mol/LNaOH標準溶液中和。求此酸的中和當量,并推測它可能是下列三種酸中的哪一個,正己酸(b.p.205℃)、甲氧基乙酸(b.p.203℃)、乙氧基乙酸(b.p.206℃)。
[答:中和當量=102.9(g/mol);是乙氧基乙酸。]
5.0.201g某酸(m.p.146~147℃)樣品需用12.40mL0.0980mol/LNaoH標準溶液中和。試確定它是鄰硝基苯甲酸還是鄰氨基苯甲酸。(答:中和當量=165.4(g/mol);是鄰硝基苯甲酸)*3.用高碘酸氧化法測定甘露糖醇[CH人有了知識,就會具備各種分析能力,明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書,廣泛閱讀,古人說“書中自有黃金屋?!蓖ㄟ^閱讀科技書籍,我們能豐富知識,培養(yǎng)邏輯思維能力;通過閱讀文學作品,我們能提高文學鑒賞水平,培養(yǎng)文學情趣;通過閱讀報刊,我們能增長見識,擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操,給我們巨大的精神力量,鼓舞我們前進。人有了知識,就會具備各種分析能力,第二章化學分析課件*第二部分化學分析法*第二部分化學分析法*初步試驗溶解度試驗功能團檢驗查閱文獻和制備衍生物定量分析主要內容有機定性分析定量分析“為知物”系統(tǒng)鑒定法*初步試驗主要內容有機定性分析*2)顏色:可了解樣品純度,可得到樣品的一些結構信息。1、初步審查1)物態(tài):分子中的生色基團使化合物產生顏色雜質使化合物帶有顏色化合物被氧化后產生顏色一、初步試驗*2)顏色:可了解樣品純度,可得到樣品的一些結構信息。1、初*3)氣味:對于識別常遇到的化合物很有幫助。氣味的強弱與分子的揮發(fā)性有關系不飽和烴的氣味較飽和烴的氣味強芳香族化合物的氣味較脂肪族的氣味弱同類化合物具有相似的氣味—酯、酚、胺*3)氣味:對于識別常遇到的化合物很有幫助。氣味的強弱與分子*2、灼燒試驗:如:燃燒時火焰明亮帶藍色,可能為含氧化合物;燃燒時有燒頭發(fā)的氣味,可能為蛋白質。*2、灼燒試驗:如:燃燒時火焰明亮帶藍色,可能為含氧化合物;*3、有機元素定性分析1)
鈉熔法鈉熔法是為了將要分析的樣品消化、分解而采用的方法。它是利用有機化合物與鈉蒸氣相遇,發(fā)生激烈的分解反應,它們中的氮、硫和鹵素分別轉變成氰化鈉、硫化鈉和鹵化鈉。
NaCN
C、H、O、N、S、XNaXNa2S(有機物)*3、有機元素定性分析1)鈉熔法鈉熔法是為*儀器*儀器*硫的檢驗①
醋酸鉛試驗:②
亞硝基鐵氰化鈉試驗:硫化鈉與醋酸鉛作用生成黑色硫化鉛沉淀。硫化鈉與亞硝基鐵氰化鈉的作用,產生紫紅色溶液。*硫的檢驗①
醋酸鉛試驗:②
亞硝基鐵氰化鈉*②
聯苯胺-醋酸銅法氮的檢測①
普魯士藍試驗儲備液—加入硫酸亞鐵(Fe2SO4)---加入硫酸鐵---得普魯士藍沉淀儲備液—加入醋酸(12%)---緩慢加入聯苯胺-醋酸銅試劑---界面處有藍色環(huán)*②
聯苯胺-醋酸銅法氮的檢測①
普魯士藍試*硫氮共存的檢驗-硫氰鐵法儲備液—加入FeCl3---血紅色
氯、溴、碘的檢測
硝酸銀法:氯、溴和碘離子與硝酸銀溶液作用,生成相應的鹵化銀沉淀。反應:NaX+AgNO3-→AgX↓+NaNO3因氟化銀極易溶于水,不能用此法檢出。*硫氮共存的檢驗-硫氰鐵法儲備液—加入FeCl3---血紅色*區(qū)別氯、溴、碘取儲備液,用10%的硫酸酸化,煮沸數分鐘,冷卻。加1ml四氯化碳,然后滴加新制備的氯水,邊加邊搖動。反應:2NaI+Cl2(H2O)→2NaCl+I2(CCl4)紫色
Cl2(H2O)+I2(CCl4)→2ICl(碘又被氧化成正價態(tài),碘分子紫色退去)2NaBr+Cl2(H2O)→2NaCl+Br2(CCl4)
(溴分子呈紅色)*區(qū)別氯、溴、碘取儲備液,用10%的硫酸酸化,煮*氟的檢驗氟離子與紅紫色茜素鋯絡合物作用,生成黃色茜素,即可判斷樣品中有氟存在。這是檢驗氟最簡單的方法。*氟的檢驗氟離子與紅紫色茜素鋯絡合物作用,生成黃色茜素,即可*應用范圍低沸點、易揮發(fā)脂肪族偶氮、芳香族重氮鹽–
冰醋酸和鋅粉氫化偶氮、氨基化合物*應用范圍*2)氧瓶燃燒法氧化法—氧瓶燃燒法1.原理:白金絲作為接觸劑薛立格—1955年—硫和鹵素*2)氧瓶燃燒法氧化法—氧瓶燃燒法1.原理:白金絲作為接*2.儀器裝置*2.儀器裝置*硫的鑒定硫酸鋇-高錳酸鉀玫瑰紅酸銀法黃色玫瑰紅酸鈉—棕紅色玫瑰紅酸鋇--玫瑰紅酸根離子—藍色的玫瑰紅酸銀*硫的鑒定*氮的鑒定二苯胺—N,N-二苯聯苯胺--N,N-二苯聯苯醌亞胺鹵素的鑒定磷的鑒定鉬酸胺—黃色的磷鉬酸胺*氮的鑒定*拜耳斯坦法(Beilstein)銅刮勺-蘸樣品-火焰藍綠色*拜耳斯坦法(Beilstein)銅刮勺-蘸樣品-火*4、物理常數測定及其與分子結構的關系物理常數:主要有:熔點、沸點、相對密度、折射率、比旋光度、分子量等。4.1、熔點測定1)毛細管法用毛細管測定對固體樣品一般要測定其熔點*4、物理常數測定及其與分子結構的關系物理常數:主要有:*2)顯微熔點法用顯微熔點測定儀測定*2)顯微熔點法用顯微熔點測定儀測定*3)熔點與分子結構的關系分子之間的作用力離子型晶格的有機物分子的大小和形狀對物質熔點的影響極性基團和偶極矩對物質熔點的影響氫鍵對物質極性的影響*3)熔點與分子結構的關系分子之間的作用力*分子量相近時,熔點的高低有以下規(guī)律:離子型晶體熔點較高。如*分子量相近時,熔點的高低有以下規(guī)律:離子型晶體熔點較高。如*極性化合物熔點較高,如:*極性化合物熔點較高,如:*分子間形成氫鍵者熔點較高。如*分子間形成氫鍵者熔點較高。如*同系物中,分子量大的熔點較高。如丙烷正丁烷正戊烷mp.(℃)-189.7-138.4-129.7同分異構體中,對稱性高的熔點較高。苯的二取代物*同系物中,分子量大的熔點較高。如*4)測定熔點的作用:①可檢驗有機化合物的純度。②可以初步推斷化合物的種類。*4)測定熔點的作用:①可檢驗有機化合物的純度。②可以*4.2沸點測定1)蒸餾法2)毛細管法測定沸點,也需要進行校正。對液體樣品一般要測定沸點。*4.2沸點測定1)蒸餾法2)毛細管法測定沸點,也*沸點分子間作用力分子結構(偶極距、極化、氫鍵)3)測沸點的作用①可以了解液體化合物的大致結構②可判斷化合物是否為純物質。*沸點分子間作用力*沸點與分子結構的關系:A、在同系物中,隨分子量的增加,沸點升高。如:化合物:正戊烷正已烷正庚烷正辛烷正壬烷正癸烷沸點℃:366898125149173B、烷烴中的氫被其它官能團取代,沸點升高。當分子中導入可以發(fā)生締合的基團時,沸點升高更為顯著。如:化合物:丙烷正丙醇1,3-丙二醇丙三醇沸點℃:-4597216290*沸點與分子結構的關系:A、在同系物中,隨分子量的增加,沸點*C、在開鏈化合物中,直鏈異構體的沸點最高,支鏈越多,沸點越低。
D、在順反異構體中,一般順式異構體的沸點高于反式。*C、在開鏈化合物中,直鏈異構體的沸點最高,支鏈越多,沸點越*4.3、相對密度的測定相對密度指20℃時物質的質量與4℃時同體積的水的質量之比。(文獻值)通常測得再換算成=×0.998231比重瓶法2比重計法3、液體靜力衡量法定義:化合物的密度與水的密度之比d=*4.3、相對密度的測定相對密度指20℃時物質的質量與4℃***3相對密度與分子結構的關系:④多官能團的化合物的相對密度大于1。①烴類化合物的相對密度都小于1,碳原子數相同的烴相對密度有:烷烴<烯烴<炔烴。②相同烷基的鹵代烴相對密度有:RI>RBr>RCl>RF>RH。碘甲烷2.279溴甲烷1.675氯甲烷0.919③分子中引入能形成氫鍵的官能團后,相對密度增大。如乙醇與丙烷分子量相近,但乙醇的相對密度遠大于丙烷。在單官能團化合物中,碳原子數相同時,相對密度有如下次序:RCOOH>RCH2OH>RNH2>ROR>RH*3相對密度與分子結構的關系:④多官能團的化合物的相對*4.4、折射率的測定折射率又叫做折光率或折光指數,是液體有機化合物的一個重要物理常數。分子極化度n---折射率;v----光速入射角折射角文獻值:測定溫度用鈉光作光源測定儀器:阿貝折光儀*4.4、折射率的測定折射率又叫做折光率或折***4.5、比旋光度的測定旋光性物質的比旋光度為一常數,可從文獻上查到。通過測定未知物的比旋光度,再與文獻值對比,可得到未知物的結構信息。4.6、物理性質與分子結構的關系掌握這些規(guī)律,可以:由已知化合物推測其物理性質;由測得的物理性質推測未知物的結構、類型、所含官能團*4.5、比旋光度的測定旋光性物質的比旋光度為一常數,可從文*5、分組試驗縮小鑒定未知物的探索范圍,以便迅速得到鑒定結果。分組試驗的目的:分組試驗的方法:溶解度分組法指示劑分組法一、根據溶解度進行分組使用的7種溶劑:水、乙醚、5%NaOH、5%NaHCO3、5%HCl、冷濃H2SO485%濃H3PO4溶解的概念:①室溫下,每毫升溶劑可溶解30毫克樣品(即:3g/100ml溶劑)
②試樣與溶劑發(fā)生了化學反應的,都視為“溶解”*5、分組試驗縮小鑒定未知物的探索范圍,以便迅速得到*分組方法化合物水溶乙醚S1組不溶含N、S、P等溶S2組不溶5%NaOH不溶溶溶B組不溶(堿)(中雜組)M組不含N、S、P等濃H2SO45%HClN組溶(中性組)不溶I組(惰性組)5%NaHCO3不溶(弱酸組)A2
組溶A1組(強酸組)*分組方法化合物水溶乙醚S1組不溶含N、S、P等溶S2組不*1.在水中的溶解度⑴水的極性大(偶極矩1.84D)極性化合物易溶于水⑵水的介電常數大(約為80)離子化合物易溶于水⑶水能形成氫鍵能形成氫鍵的化合物易溶于水。*1.在水中的溶解度⑴水的極性大(偶極矩1.84D)*2.在乙醚中的溶解度乙醚極性小,介電常數小,所以不能溶解強極性化合物和離子化合物S1組:既溶于水,又溶于乙醚的中性化合物:不超過5個碳的單官能團極性化合物;醇、醛酮、酯、酰胺、腈、肟、縮醛SA組:既溶于水,又溶于乙醚的酸性化合物:不超過5個碳的單官能團的羧酸、二元酚和芳基磺酸SB組:既溶于水,又溶于乙醚的堿性化合物:不超過6個碳的胺類化合物*2.在乙醚中的溶解度乙醚極性小,介電常數小*①離子型化合物;多官能團化合物二元及多元羧酸、羥基酸、多元酚、有機堿的強酸鹽二元及多元胺、羥基胺、羧酸及酚的堿金屬的鹽二元及多元醇、多羥基醛酮、簡單的碳水化合物強極性化合物一元磺酸及亞磺酸S2組:溶于水,但不溶于乙醚的化合物:*①離子型化合物;多官能團化合物強極性化合物S2組:*3.在5%NaOH和5%NaHCO3中的溶解度酸性有機化合物均溶于NaOH溶液中,比碳酸弱的有機酸均不溶于NaHCO3溶液中A1組:(強酸)不溶于水,可溶于5%NaOH和5%NaHCO3溶液中的化合物A2組:(弱酸)不溶于水,可溶于5%NaOH,但不溶于5%NaHCO3溶液中的化合物五個碳以上的羧酸、磺酸、亞磺酸、取代酚、取代羧酸五個碳以上弱酸性化合物:酚、烯醇、肟類、磺酰胺、酰亞胺,伯、仲脂肪族硝基化合物,硫酚,二酮*3.在5%NaOH和5%NaHCO3中的溶解度*4.在5%HCl中的溶解度堿性性有機化合物,一般為胺類及其衍生物B組:(堿性)不溶于水,不溶于5%NaOH,可溶于5%HCl溶液中的化合物:脂肪族的伯、仲、叔胺和芳香族的伯胺M組:(中雜組),亦稱MN組不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,含N、S、P等雜原子的化合物:酰胺,多硝基芳胺、硝基芳烴、偶氮、氧化偶氮、腙類化合物、硝酸酯、硫酸酯、硫醚、砜*4.在5%HCl中的溶解度堿性性有機化合*5.在濃H2SO4中的溶解度不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,不含N、S、P等雜原子,可溶于濃H2SO4和85%H3PO4的化合物N1
組:(中性組)五到九個碳原子的醇、醛、酮和酸酐;七個碳原子以下的醚、環(huán)氧化合物、縮醛、縮酮和烯烴不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl和85%H3PO4
,不含N、S、P等雜原子,可溶于濃H2SO4的化合物N組:(中性組)九個碳原子以上的醇、醛、酮和酸酐;七個碳原子以上的醚、多烷基烴、某些縮醛、縮酮和不飽和烯烴*5.在濃H2SO4中的溶解度不溶于水,不*I組:(惰性組)不溶于水,不溶于5%NaOH,不溶于5%HCl,不含N、S、P等雜原子,不溶于濃H2SO4的化合物常見的有:飽和烴;鹵代烴,簡單芳烴等A1--B組(兩性化合物):溶于5%HCl
、5%NaOH和5%NaHCO3的強酸弱堿化合物:取代氨基酸A2--B組(兩性化合物):溶于5%HCl
、5%NaOH、不溶于5%NaHCO3的弱酸弱堿化合物:氨基酚、氨基硫酚*I組:(惰性組)不溶于水,不溶于5%Na*6、官能團檢驗一個未知物經過了初步考察、元素定性分析和溶解度分組試驗之后,對其所屬的大致范圍,已經有了初步的認識。接下來的工作便是選擇適當的官能團試驗和光譜分析來確定未知物具有哪些官能團,或確定官能團在分子中的位置。*6、官能團檢驗一個未知物經過了初步考察、元素定性分*該步驟解決:①未知物含何種官能團②官能團位置方法:光譜法(以后討論);化學法(利用官能團的特征反應檢測)*該步驟解決:①未知物含何種官能團②官能團位置方法:*一、烴類的檢驗1.飽和烴的檢驗飽和烴沒有合適的特征反應,主要靠物理常數或光譜性質檢驗、元素分析等,有時用“反證法”。2.不飽和烴的檢驗⑴溴的四氯化碳溶液試驗注意:正性結果:褪色①酚、芳胺、醛酮等有干擾,但有排除干擾的方法其反應一般生成HBr,通過石蕊試紙檢驗。高錳酸鉀②雙鍵碳上有強吸電子基或空間位阻大,得負性結果。*一、烴類的檢驗1.飽和烴的檢驗飽和烴沒有合適的特征反應,主*⑵高錳酸鉀溶液試驗⑶炔金屬化合物試驗正性結果:褪色含炔氫化合物得正性結果:炔化銀-灰白色;炔化亞銅-紅棕色以上兩個試驗,常常平行進行,加以對照。與銀氨溶液反應:生成炔化銀-灰白色;與亞銅氨溶液反應:生成炔化亞銅-紅棕色汞的炔化合物順丁烯二酸酐試驗檢測共軛雙鍵化合物正性結果:白色結晶沉淀*⑵高錳酸鉀溶液試驗⑶炔金屬化合物試驗正性結*3.芳烴的檢驗⑴硫酸-甲醛試驗正性結果:生成有色物質⑵無水三氯化鋁-氯仿試驗正性結果:生成有色物質*3.芳烴的檢驗⑴硫酸-甲醛試驗正性結果:生成有色物*二、鹵代烴的檢驗1.硝酸銀醇溶液試驗(1)室溫下能立刻產生鹵化銀沉淀的化合物有:氫鹵酸鹽、酰鹵、叔鹵烷、烯丙基式鹵代烴、碘代烷等(2)室溫下無顯著反應,加熱后能產生鹵化銀沉淀的鹵化物有(3)在加熱的條件下也無鹵化銀沉淀生成的鹵代物有:*二、鹵代烴的檢驗1.硝酸銀醇溶液試驗(1)室溫下能立刻*2.碘化鈉一丙酮溶液試驗用于檢驗氯代烴或溴代烴。三、羥基化合物的檢驗1.一般醇羥基的檢驗(1)酰氯試驗:酰氯與醇反應生成酯,產生水果香味試劑:乙酰氯、苯甲酰氯低級醇高級醇、酚類叔醇⑵硝酸鈰氨試驗醇與硝酸鈰氨形成紅色配合物*2.碘化鈉一丙酮溶液試驗用于檢驗氯代烴或溴代烴。三、羥基化*2、伯、仲、叔醇的區(qū)別用盧卡斯試劑(Lucas,氯化鋅的鹽酸溶液)叔醇:立刻變渾濁;仲醇:靜置片刻變渾濁;伯醇:加熱變渾濁;*2、伯、仲、叔醇的區(qū)別用盧卡斯試劑(Lucas,氯化鋅的鹽*
3.鄰位多元醇的檢驗加入高碘酸后,再加入硝酸銀,有白色沉淀者為正性結果。4.酚類的檢驗(1)溴水試驗:酚能使溴水褪色,并析出溴代酚沉淀:(2)三氯化鐵試驗:酚和烯醇類化合物都能形成有色絡合物(3)亞硝酸試驗(李伯曼試驗):酚與過量亞硝酸反應形成靛酚(是一種酸堿指示劑),靛酚遇酸顯紅色,遇堿顯藍色。*3.鄰位多元醇的檢驗加入高碘酸后,再加入硝酸銀,有白色*四、醚類的檢驗醚的化學性質不活潑,可用于檢驗的特征反應不多,一個常用的特征反應是:氫碘酸試驗(zeisel試驗)(C1-C3):原理:R’≤C3的烷基;可檢驗醚、醇、酯、縮醛等。*四、醚類的檢驗醚的化學性質不活潑,可用于*五、羰基化合物的檢驗1.醛和酮的檢驗⑴2,4一二硝基苯肼試驗醛酮都生成黃色或橙色沉淀(2)碘仿試驗正性結果:黃色碘仿晶體*五、羰基化合物的檢驗1.醛和酮的檢驗⑴2,4一二硝基苯*2.醛類的檢驗⑴杜倫(Tollen‘s)試驗:即銀鏡反應醛都能發(fā)生銀鏡反應⑵品紅醛(Schiff’s)試驗:醛都能使品紅醛試劑顯紫紅色*2.醛類的檢驗⑴杜倫(Tollen‘s)試驗:即銀鏡反*六、羧酸及其衍生物的檢驗1.中和當量的測定(用于羧酸檢驗)可以根據分子量求得分子中所含羧基數,或根據羧基數求分子量。*六、羧酸及其衍生物的檢驗1.中和當量的測定(用于羧酸檢驗)*2.羥肟酸鐵試驗(用于羧酸及其衍生物的檢驗)羧酸及其衍生物都生成有色物質,檢驗羧酸時,須先將羧酸轉化成酰氯,再用本試驗檢驗。干擾:腈類、酰胺區(qū)分芳香酰胺和脂肪酰胺:*2.羥肟酸鐵試驗(用于羧酸及其衍生物的檢驗)羧酸及其衍生物*七、胺類的檢驗1.磺?;℉insberg)試驗用于伯、仲、叔胺的區(qū)別試劑:苯磺酰氯、或對甲基苯磺酰氯伯胺:與試劑生成的沉淀溶于NaOH溶液;仲胺:與試劑生成的沉淀不溶于NaOH溶液;叔胺:與試劑不反應2.異腈試驗用于檢驗伯胺伯胺與氯仿及氫氧化鉀反應,生成異腈,有惡臭氣味。*七、胺類的檢驗1.磺酰化(Hinsberg)試驗用于伯、*3.亞硝酸
試驗脂肪族伯胺—氣體芳香族伯胺—加熱—氣體β-萘酚:橙紅色沉淀
仲胺:黃色油狀液體或固體叔胺:芳香族—紫色對-亞硝基衍生物—綠色對亞硝基衍生物*3.亞硝酸試驗脂肪族伯胺—氣體仲胺:黃色油狀液體或固體叔*八、硝基化合物的檢驗1.氫氧化亞鐵試驗硝基化合物可把:氫氧化亞鐵(淺綠色)氧化為→氫氧化鐵(紅棕色)2.氫氧化鈉一丙酮試驗芳香族多硝基化合物與氫氧化鈉一丙酮溶液混合時,顯色*八、硝基化合物的檢驗1.氫氧化亞鐵試驗硝基化合物可把:2.*九、糖類的檢驗1.蒽酮試驗正性結果:綠色多糖—二糖—單糖—5-羥基糠醛2.α-萘酚-甲醇試驗正性結果:紫色3.間苯二酚-鹽酸試驗區(qū)分:酮糖、醛糖酮糖:反應快—鮮紅色醛糖:反應慢—黃色或玫瑰色*九、糖類的檢驗1.蒽酮試驗正性結果:綠色2.α-萘酚-甲醇*十、氨基酸的檢驗1.茚三酮溶液試驗藍色、紫色或紫紅色*十、氨基酸的檢驗1.茚三酮溶液試驗*7查閱文獻和制備衍生物1.查閱化合物的物理常數,實驗值與文獻值比較,來確定被測未知物可能是哪幾種化合物。2.將被測未知物制備成某種衍生物,測定衍生物的熔點,再與衍生物熔點的文獻值對照,確定被測未知物究竟是何種化合物。常用文獻:見課本131頁。*7查閱文獻和制備衍生物1.查閱化合物的物理常數,實*7.2衍生物的制備目的:確證未知物的結構前面各步完成以后,已經初步得知未知物的物理常數、含何種官能團,有些含相同官能團的化合物的物理性質是相近的,所以基本符合得出條件的往往不止一種,所以還要把未知物制備成某種衍生物,再通過測定衍生物的熔點來確定未知物究竟是哪一種化合物。要制備的衍生物要求符合一定的條件。*7.2衍生物的制備目的:確證未知物的結構*一、選擇衍生物的原則1.衍生物應具有固定的熔點,且在50~250℃之間,最好在100~200℃之間。熔點過低:不易結晶、不易提純熔點過高:測定熔點時,樣品易分解。測定誤差大2.制備手續(xù)簡單,副反應少或無副反應,產品收率高,易于純化。3.衍生物的熔點與“未知物”本身的熔點至少要相差5℃,各可能化合物的相同衍生物的熔點也必須至少相差5℃。如*一、選擇衍生物的原則1.衍生物應具有固定的熔點,且在50~*4.所選衍生物最好還具有其他特點,以作補充證據,如苯酚可制成下列衍生物:苯氧乙酸衍生物既可測其熔點,又可測其當量二、部分化合物的重要衍生物的制備芳烴的衍生物硝基衍生物氧化衍生物?;ㄖ苽溧彿减;郊姿嵫苌锟辔端岬膹秃涎苌铮ǔ憝h(huán)化合物)*4.所選衍生物最好還具有其他特點,以作補充證據,如苯酚可制*2、不飽和烴的衍生物加成衍生物NOCl(濃鹽酸+亞硝酸乙酯)Br2
氧化衍生物汞炔衍生物
1,4-加成衍生物3、鹵代烴脂肪族S-烴基硫脲苦味酸鹽衍生物
β-萘醚及其苦味酸的復合衍生物芳香族硝基衍生物
*2、不飽和烴的衍生物*4、羥基化合物醇類3,5-二硝基苯甲酸酯衍生物
α
–萘氨基甲酸衍生物
酚類溴的衍生物芳基乙酸衍生物氯乙酸5、醚類的衍生物脂肪族先裂解成醇---
芳香族硝基衍生物溴代衍生物苦味酸復合物
*4、羥基化合物*6、醛和酮2,4-二硝基苯腙衍生物縮氨基脲衍生物肟的衍生物7、羧酸酰胺酰苯胺酰對甲基苯胺對溴苯乙酮酯對硝基苯酯羧酸鈉+芐溴羧酸中和量
*6、醛和酮*8、胺類
苯甲酰胺衍生物乙酰胺衍生物季銨鹽衍生物苦味酸衍生物9、糖苯腙糖脎脎三唑醋酸衍生物10、氨基酸
N-?;苌颪-脲基衍生物*8、胺類*8定量分析元素定量分析:分子中各元素的含量官能團定量分析:分子中某官能團的含量;某官能團化合物的含量。*8定量分析元素
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