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文檔簡介

——有機化學實驗1實驗室安全教育基本儀器和裝置基本操作實驗驗證性實驗綜合性實驗設計性實驗2實驗教材“大學基礎化學實驗叢書:有機化學實驗”,林桂汕,段文貴,張淑瓊編,華東理工大學出版社,2005。參考資料“有機化學實驗”(第二版),蘭州大學、復旦大學編,高教出版社3序號實驗名稱實驗時數(shù)1有機實驗基本知識講座52簡單蒸餾、沸點的測定43重結晶、熔點測定34水蒸氣蒸餾55簡單分餾56減壓蒸餾57環(huán)己烯制備88乙酸乙脂制備8第一學期(共43學時)5序號實驗名稱實驗時數(shù)1正溴丁烷的制備2-甲基-2-己醇制備162二苯酮制備83苯甲醇和苯甲酸制備苯甲酸乙酯制備1642-硝基-1,3-苯二酚的制備85從茶葉中提取咖啡因86設計性實驗13第二學期(共69學時)6有機化學實驗-II(工科)

(42學時)

7有機化學實驗-III(農(nóng)科類)

(22學時)

9序號實驗名稱實驗時數(shù)1安全知識教育,簡單蒸餾42沸點及熔點的測定43重結晶、升華44乙酰乙酸乙酯的制備55從茶葉中提取咖啡因510實驗須知、安全教育廣西大學學生實驗守則實驗室安全制度實驗室安全事故的預防與處理返回11

三、實驗前應核對自己所用的儀器、工具等,如有問題立即向指導教師報告。

四、一切準備工作就緒后,經(jīng)指導教師同意后方可動用儀器設備進行實驗;實驗中要嚴格遵守操作規(guī)程,細心觀察,如實記錄,不得擅自離開崗位,不得抄襲他組數(shù)據(jù)。五、實驗中要注意安全,出現(xiàn)意外事故時要保持鎮(zhèn)靜,并迅速采取措施(切斷電源、氣源等),防止事故擴大,并注意保護現(xiàn)場,及時向指導教師報告。

六、愛護儀器設備,節(jié)約用水、用電和實驗材料,未經(jīng)許可不準動用與本實驗無關的儀器設備。

七、實驗過程中,若儀器設備發(fā)生故障或損壞時,應及時報告指導教師處理。凡損壞儀器設備、器皿、工具者,應主動說明原因并接受檢查,填寫報損單,由指導教師根據(jù)情況,按有關規(guī)定處理;對違反操作或擅自動用其它設備造成損壞者,由事故人作書面檢查,并賠償損失。同時,視情節(jié)輕重,酌情免予或給予處分。

八、實驗完成后,須整理好使用的儀器設備,清理實驗場地,經(jīng)指導教師同意后,方可離開實驗室。

本守則由實驗設備處負責解釋。

13(二)實驗室安全制度一、實驗室是教學科研的重要基地,實驗室的安全衛(wèi)生是實驗工作正常進行的基本保證。凡進入實驗室工作、學習的人員必須遵守實驗室安全衛(wèi)生制度。二、實驗室的劇毒、易燃、易爆、放射性等物品及貴重物資器材、大精儀器設備等由專人保管,定點定位存放和使用,并按有關規(guī)定及時做好使用記錄。三、實驗操作前要進行消防安全設施、設備的檢查,嚴禁在實驗過程中違章搭、截用電。四、進入實驗室的人員,必須遵守實驗室規(guī)章制度;未經(jīng)實驗室或設備管理教師同意不得擅自啟用實驗室的設備、設施;實驗操作時要服從指導,遵守相關實驗和設備操作規(guī)程,不得擅離職守。

14五、實驗室設備的設置和器材的存放必須遵循安全、整潔、科學、規(guī)范、文明、有序的原則。每次實驗結束后必須安排值班人員打掃清潔衛(wèi)生,并定期進行大掃除。進入實驗室的所有人員要愛護室內(nèi)公共衛(wèi)生,不得在室內(nèi)就食、吸煙;學生實驗結束后應在實驗室管理人員的指導下做好實驗場所及儀具的清潔,并有序地存放好所用的設備器材,使之處于待用的正常狀態(tài)。六、實驗人員離開實驗室前要檢查門窗、水、電、煤氣等設施的關閉情況,確認安全無誤,方可離室。七、對發(fā)現(xiàn)的違反實驗室安全衛(wèi)生制度的各種情況,要及時向?qū)嶒炇医處焾蟾?。返?5實驗物品常見警告標識符號返回17實驗時的一般注意事項實驗前預習實驗內(nèi)容、了解實驗用品性能與注意事項;檢查實驗裝置是否正確,檢查實驗儀器有無破損;檢查并落實可能出現(xiàn)的危險和意外情況處理措施(如滅火器材、防護眼鏡、急救藥品);實驗中穿實驗工作服,配帶防護眼睛;實驗產(chǎn)生的有毒有害氣體必須經(jīng)過相關處理,不得隨意排放室外;實驗產(chǎn)生的廢液、廢渣必須倒入指定的收集容器;在記錄本上詳細記錄實驗操作步驟和觀察到的實驗現(xiàn)象,實驗一旦進行就不得隨意離開;實驗室內(nèi)不準吸煙、喝水、進食。實驗后關閉水、電、煤氣開關,脫除實驗服、洗手(臉);返回18火災、爆炸、中毒及觸電事故的預防

火災預防

火柴用后要立即熄滅,不得亂扔;實驗完畢就立即關閉煤氣(液化氣)和電器開關;注意一些能在空氣中自燃的試劑的使用與保存,(如煤油中的鉀、鈉和水中的白磷);使用易燃溶劑時必須遠離明火,用畢立即蓋緊盛放溶劑的瓶塞;盡量不用明火直接加熱盛有有機溶劑的反應裝置;不得在實驗室內(nèi)存放大量易燃化學試劑;返回19中毒預防與觸電預防嚴禁在實驗室內(nèi)飲水、就食、吸煙;可能生成的有毒或有腐蝕性氣體的實驗應在通風櫥內(nèi)進行(實驗中不要將頭伸入櫥內(nèi))。使用后的器皿應及時清洗;不要俯視實驗容器,不要直接嗅聞實驗放出的氣味;接觸固體或液體有毒物質(zhì)時,必須戴橡皮手套,操作后立即洗手;不要用濕的手、物接觸電源。所有實驗電器裝置都應可靠連接地線;返回21滅火器及其使用方法22常用滅火器種類及其適用范圍名稱藥液成份適用范圍泡沫滅火器Al(SO4)3和NaHCO3用于一般失火及油類著火。因為泡沫能導電,所以不能用于撲滅電器設備著火?;鸷蟋F(xiàn)清理較麻煩。四氧化碳滅火器液態(tài)CCl4用于電器設備及汽油、丙酮等著火。四氯化碳在高溫下生成劇毒的光氣,不能在狹小和通風不良實驗室使用。注意四氧化碳與金屬鈉接觸將發(fā)生爆炸。1211滅火器CF2ClBr液化氣體用于油類、有機溶劑、精密儀器、高壓電氣設備。二氧化碳滅火器液態(tài)CO2用于電器設備失火及忌水的物質(zhì)及有機物著火。注意噴出的二氧化碳使溫度聚降,手若握在喇叭簡上易被凍傷。干粉滅火器NaHCO3等鹽類與適宜的潤滑劑和防潮劑用于油類、電器設備、可燃氣體及遇水燃燒等物質(zhì)著火。返回23割傷用水沖洗傷口,清除異物,再涂上碘水。必要時上醫(yī)院處理。燙傷熱燙--第一時間用冷水沖洗冷卻,減少燙傷程度,然后敷藥。試劑燙傷---大量水洗,洗掉危害品,再進行敷藥處理。強腐蝕性試劑一旦觸及人體及衣物,即用大量水沖洗。再進行后處理。25中毒進入口腔尚未進入食道的有毒物馬上吐出,并馬上用大量水沖洗口腔。進入食道的有毒物:酸--大量飲水,后服用氫氧化鋁類藥劑,或蛋白堿--飲用大量水,后服用稀醋,酸性果汁飲料,蛋白。其他試劑不慎攝入,沒有其他排除方法時要洗胃,送醫(yī)院處理。吸入有毒氣體,馬上轉(zhuǎn)移至安全地方,馬上送醫(yī)院。返回26293031返回32常用裝置蒸餾裝置蒸餾是分離兩種以上沸點相差較大的液體和除去有機溶劑的常用方法,下面是幾種常用蒸餾的裝置:簡單蒸餾裝置33沸點較高液體的蒸餾裝置蒸餾較大量溶劑的裝置34水蒸氣蒸餾裝置減壓蒸餾裝置35二.簡單分餾對于沸點相差較小或沸點接近的液體混合物的分離和提純則是采用分餾的辦法。下圖是實驗室常用的簡單分餾裝置。36三、回流裝置很多有機化學反應需要在反應體系的溶劑或液體反應物的沸點進行,這時就要用回流裝置,下面是幾種常見的回流裝置。37四、氣體吸收裝置

某些反應過程中會產(chǎn)生刺激性或有毒的氣體,我們必須除去,不可釋放于空氣中,以免污染空氣引起中毒。下面是幾種常見的氣體吸收裝置。(1)和(2)可作少量氣體的吸收38五、攪拌裝置如果反應在非均相中進行,或反應物之一是逐漸滴加,為了盡可能使其迅速均勻混合,以避免因局部過濃過熱而導致其它副反應的發(fā)生或有機物的分解;有時反應物是固體,如不攪拌將影響反應順利進行,在這些情況下均需進行攪拌操作。下面是常見的幾種攪拌裝置,和攪拌棒密封示意圖。帶有加液的回流的攪拌裝置帶有測溫滴液回流的攪拌裝置39攪拌棒常用密封方法40六、脂肪提取儀脂肪提取儀(索氏(Soxhlet)提取儀)是實驗中常使用的固-液萃取的裝置。它利用了溶劑回流和虹吸的原理,使固體物質(zhì)不斷被新的純?nèi)軇┹腿?,從而達到利用少量溶劑從固體中萃取的效果,它萃取效率較高。右圖為脂肪提取儀的裝置。41濾紙折疊42過濾漏斗43萃取分離原理與技術

設在VmL的水中溶解W0g的物質(zhì),每次用SmL與水不互溶的有機溶劑重復萃取。假如W1g為萃取一次后剩留在水中的物質(zhì)量,則在水中的濃度和在有機相中的濃度就分別為W1/V和(W0-W1)/S,兩者之比等于K,即:或設W2g為萃取兩次后在水中的剩留量,則有:或在萃取n次后的剩留量Wn應為:44分液漏斗振搖手法搖振中的放氣;分液方法:上層溶液從漏斗口傾出下層溶液通過打開活塞放出45萃取裝置46薄層色譜分離原理與操作

薄層色譜示意圖47氧化鋁板與硅膠軟板活性與各偶氮染料比移值的關系活性級別偶氮染料Rf值(前者為氧化鋁板,后者為硅膠軟板)ⅡⅢⅣⅤ偶氮苯0.59;0.610.74;0.700.85;0.830.95;0.86對甲氧基偶氮苯0.16;0.280.49;0.430.69;0.670.89;0.79蘇丹黃0.01;0.180.25;0.300.57;0.530.78;0.64蘇丹紅0.00;0.110.10;0.130.33;0.400.56;0.50對氨基偶氮苯0.00;0.040.03;0.070.08;0.200.19;0.2048薄層板的展開

49柱色譜分離原理與操作

吸附劑的含水量和活性等級關系活性等級ⅠⅡⅢⅣⅤ氧化鋁含水量03%6%10%15%硅膠含水量05%15%25%38%柱色譜分離示意返回50基本操作實驗實驗一蒸餾及沸點的測定

實驗二熔點測定實驗三重結晶與升華實驗四減壓蒸餾實驗五水蒸氣蒸餾返回51實驗一蒸餾及沸點的測定

目的要求1、初步掌握蒸餾裝置的安裝及其操作;2、正確掌握常量法(即蒸餾法)和微量法測定沸點的原理及其方法。主要儀器與藥品50ml蒸餾瓶、蒸餾頭、直型冷凝管、接收尾管、錐形瓶。工業(yè)酒精、環(huán)已烷

52原理將液體加熱,其蒸氣壓Pi隨著溫度的升高而增大,當其蒸氣壓增大至與外界施加于液體表面的壓強Pa相等時,就會有大量的氣泡從液體內(nèi)部逸出,即液體沸騰,這時的溫度稱為液體的沸點。蒸餾裝置注意:溫度計的位置??!53

安裝儀器順序一般是先從熱源開始,自下而上,從左到右,準確端正,穩(wěn)固牢靠,無論從正面或側(cè)面觀察,全套儀器的軸線都要在同一平面內(nèi)。鐵架都應整齊地放在儀器的背面。安裝儀器之前,首先要根據(jù)蒸餾物的量,選擇大小合適的蒸餾瓶。蒸餾物液體的體積一般不要超過蒸餾瓶容積的2/3,也不要少于1/3。蒸餾瓶宜用鐵夾固定,注意瓶底應距石棉網(wǎng)1~2mm,不要觸及石棉網(wǎng);用水浴或油浴時,瓶底應距水浴(或油?。╁伒?~2cm。安裝冷凝管時,應先調(diào)整它的位置使與已裝好的蒸餾瓶高度相適應并與蒸餾頭的支管同軸,然后松開固定冷凝管的鐵夾,使冷凝管沿此軸移動與蒸餾瓶連接。注意:鐵夾不可夾得太緊或太松,以夾住后稍用力尚能轉(zhuǎn)動為宜。完好的鐵夾內(nèi)通常墊以橡皮等軟性物質(zhì),以免夾破儀器。在冷凝管出口處通過接液管連接接受瓶(用錐形瓶或圓底燒瓶),接受瓶必須干凈,正式接受餾液的接受瓶應事先稱重并做記錄。常量蒸餾裝置測定沸點54.蒸餾操作加料:將一定體積的待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中。加入幾粒助沸物,塞好溫度計套管和溫度計。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。加熱:打開冷凝水開關,水從冷凝管上端流出并引入水槽,然后開始加熱。加熱時可以看見蒸餾瓶中液體逐漸沸騰,蒸氣逐漸上升,溫度計的讀數(shù)也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時,溫度計讀數(shù)就急劇上升。此時應適當調(diào)小加熱速率使瓶頸上部和溫度計受熱,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達到平衡??刂萍訜釡囟龋{(diào)節(jié)蒸餾速度,通常以每秒1-2滴為宜。在整個蒸餾過程中,應使溫度計水銀球上常有被冷凝的液滴滴下。此時的溫度即為液體與蒸氣平衡時的溫度。溫度計指示的溫度即為液體(餾出液)的沸點。蒸餾時加熱的火焰不能太大,否則會在蒸餾瓶的頸部造成過熱現(xiàn)象,由溫度計讀得的沸點會偏高。另一方面,蒸餾也不能進行的太慢,否則由于溫度計的水銀球不能為餾出液蒸氣充分浸潤而使讀數(shù)偏低或不規(guī)則。

55進行蒸餾前,至少要準備兩個接受瓶。因為在達到預期物質(zhì)的沸點前,常有沸點較低的液體先蒸出,這部分餾出液稱為“前餾分”或“餾頭”。前餾分蒸完,溫度趨于穩(wěn)定后,蒸出的就是較純的物質(zhì),這時應更換一個潔凈干燥的接受瓶接受。并記下這部分液體開始餾出時和最后一滴時溫度計的讀數(shù),即是該餾分的沸程。在所需的餾分蒸出后,若維持原來的加熱溫度,就不會再有餾液蒸出,溫度會突然下降,這時應停止蒸餾。即使雜質(zhì)含量極少,也不要蒸干,以免蒸餾瓶破裂及發(fā)生其他意外事故。蒸餾完畢,應先停止加熱,然后停止通水,再拆除儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,即先取下接受器,然后拆下接液管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。液體的沸程??纱硭募兌?,純粹的液體沸程一般不超過1~2℃。56微量法測定沸點是置1~2滴樣品于沸點管(Φ5mm×50mm)中,再放入1根上端封閉的毛細管(Φ1mm),然后將沸點管用小橡皮圈固定于溫度計旁,放入提勒(Thiele)管的熱浴中進行緩慢加熱。加熱時,由于毛細管中的氣體膨脹,會有小氣泡緩緩逸出。在到達該液體的沸點時,將有一連串的小氣泡開始快速的逸出,此時可停止加熱,使浴溫自行降低,氣泡逸出的速度即漸漸減慢。當氣泡不再冒出而液體剛要進入毛細管的瞬間(即最后1個氣泡開始縮至毛細管中時),表示毛細管內(nèi)的蒸氣壓與外界壓力相等,此時的溫度即為該液體的沸點。57微量測定沸點裝置

返回58實驗二熔點測定

一、目的:1、理解熔點,熔點測定的原理、應用。

2、掌握毛細管熔點測定法。二、原理及應用1、熔點:當晶體加熱到一定溫度時,隨即從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),此時的溫度可視為該物質(zhì)的熔點。

熔點范圍(熔距、始熔、全熔)。

2、應用:

A、測定固體化合物的熔點。B、鑒定有機化合物的純度。

C、鑒別熔點相同的化合物是否同一化合物。

59毛細管熔點測定法1、裝置:熱浴、溫度計、熔點管裝配而成。(膠塞的打孔和熔點測定裝置的安裝)

2、測定操作:

a.樣品的干燥和研磨

b.裝樣(把兩頭封閉長度約10~12cm的熔點管中間割裂,開口的一端插入樣品粉末中,裝樣約高3~4mm,倒轉(zhuǎn)填緊后,樣高2~3mm)

c.把裝樣品的毛細管附于溫度計上(樣品部分在水銀球中部)

d.放入熱?。囟扔嬎y球在熱浴中部,水銀球不能碰瓶底也不能離開熱浴液面)

e.加熱、控溫(開始升溫可快,接近熔點10℃時,控制升溫速度1~2℃/min

f.觀察熔點(始熔:固體收縮,當樣品開始塌落并出現(xiàn)液相時,即為始熔;全熔:固體完全消失而成透明的液體時,即為全熔)

g.記錄結果(熔點范圍,即始熔至全熔溫度)。

h.要有二次以上重復的數(shù)據(jù)(通常不取平均值),第二次要用新裝樣品的熔點管,浴溫要低于熔點20℃以上才放入。60毛細管熔點測定裝置

61測準熔點必須注意的問題:1、儀器因素:a溫度計要校正;b熔點管要干凈,管壁要薄。

2、操作因素:a樣品必須干燥并研磨細、裝填緊密;b嚴格控制升溫速度觀察準確。3、樣品不能反復使用。62熔點法校正溫度計標準樣品熔點(℃)標準樣品熔點(℃)水-冰0苯甲酸112.4a-萘胺50尿素135二苯胺53二苯基羥基乙酸151對二氯苯53水楊酸159苯甲酸芐酯71對苯二酚173~174萘80.553,5-二硝基苯甲酸205間二硝基苯90.02蒽216.2~216.4二苯乙二酮95~96酚酞262~263乙酰苯胺114.3蒽醌286(升華)返回63目的掌握重結晶的原理和方法,以及應用。掌握升華的原理,實驗方法和應用。實驗三重結晶與升華64二、重結晶實驗原理1、固體有機物在不同溶劑中具有不同的溶解度。

2、固體有機物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關系,溫度升高溶解度增大。

3、把固體化合物溶解在熱溶液中成近飽和溶液,該溶液冷卻后成過飽和溶液并析出結

晶,而雜質(zhì)不溶被熱過濾或溶解度大而溶在溶劑中被除去,達到分離提純的目的,這

一操作過程叫重結晶。

*重結晶適用于提純雜質(zhì)含量5%以下的固體化合物。65三、操作步驟1、加熱溶解——圓底瓶或錐型瓶,有機溶劑不能用直接火。

2、脫色——常用活性炭(用量約是被提純物的5%;注意不能加到沸騰的溶液中)。

3、趁熱過濾——無頸漏斗、折疊濾紙、錐型瓶接收(儀器要預熱和用熱溶劑濕潤濾紙,漏斗用鐵環(huán)固定)。

4、冷卻析出結晶——靜置、緩慢冷卻(如結晶析出過快則要復溶);難析出結晶時可加晶種或磨擦引導;如析出油狀物——可配成較稀的溶液而不使析出油狀物,或在攪拌下急冷(冰水)使快速析出結晶的方法處理。

665、抽濾收集結晶——布氏漏斗、抽濾瓶、濾紙;用母液把固體全部轉(zhuǎn)移到布氏漏斗,把固體與母液較徹底分開。

6、洗滌——加入少量新鮮溶劑(停止抽氣)洗滌固體,除凈固體表面的母液(二次)。。

7、干燥——空氣晾干、加熱烘干(溫度低于固體熔點10℃以上)、干燥器干燥等。67四、影響重結晶的幾個問題1、溶劑選擇的條件——與被提純物不起化學反應、溶解度隨溫度變化大、對雜質(zhì)

溶解度大或幾乎不溶、獲得結晶好、易揮發(fā)、廉價、無毒等;溶劑用量通常過量20%。

2、趁熱過濾在濾紙上析出較多結晶——過濾慢、濾液冷了(無預熱儀器、沒用熱

溶液濕潤濾紙),溶劑量偏少,操作不規(guī)范等。

3、結晶不完全——結晶時間不足、未進一步用冰水冷卻等。

4、洗滌溶劑過多——溶解部分結晶而損失產(chǎn)品。

5、溶劑未抽干,烘干時易融化。68升華

原理固體物資直接汽化變成氣體,然后由氣體變成固體的過程,即為升華。用于一些化合物的分離純化。69實驗操作

最簡單的常壓升華裝置如圖所示。在蒸發(fā)皿中放置粗萘,上面覆蓋一張刺有許多小孔的濾紙(最好在蒸發(fā)皿的邊緣上先放置大小合適的用石棉紙做成的窄圈,用以支持此濾紙)。然后將大小合適的玻璃漏斗倒蓋在上面,漏斗的頸部塞有玻璃毛或脫脂棉花團,以減少蒸氣逃逸。用水域加熱,控制浴溫低于被升華物質(zhì)的熔點,使其慢慢升華。蒸氣通過濾紙小孔上升,冷卻后凝結在濾紙上或漏斗壁上。必要時外壁可用濕布冷卻。注意事項:溫度必須控制在樣品的熔點以下。返回70實驗四減壓蒸餾

目的掌握減壓蒸餾的原理了解減壓蒸餾的儀器裝置和使用方法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沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。71基本原理

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稱為減壓蒸餾。72減壓蒸餾時因物質(zhì)的沸點與壓力有關,故在進行減壓蒸餾之前,應先查閱待蒸餾液體在所選擇的壓力下相應的沸點。當壓力降到2.67kPa(20mmHg)時,大多數(shù)有機物的沸點都比常壓下的沸點低100~120℃左右。如苯甲醛在101.3kPa(760mmHg)時沸點為178℃;當壓力降至2.67kPa時,相應的沸點為75℃。因此,當要進行減壓蒸餾時,預先粗略地估計出相應的沸點,對具體操作和選擇合適的溫度計與熱浴都有一定的參考價值。在給定壓力下的沸點還可以近似地從下列公式求出:P為蒸氣壓,T為沸點(絕對溫度),A、B為常數(shù)。如以lgp為縱坐標,1/T為橫坐標作圖,可以近似地得到一直線。73二實驗操作1.減壓蒸餾的裝置常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣(減壓)、安全系統(tǒng)和測壓四部分,如圖(減壓蒸餾裝置)。整套儀器必須裝配緊密,所有接頭需潤滑并密封,防止漏氣,這是保證減壓蒸餾順利進行的先決條件。圖一74圖二75(1)蒸餾部分減壓蒸餾瓶[又稱克氏(Claisen)蒸餾瓶],為了避免減壓蒸餾時瓶內(nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管,在磨口儀器中用克氏蒸餾頭配圓底燒瓶,瓶的一頸中插入溫度計;另一頸中插入一根毛細管。其長度恰好使其下端距瓶底1~2mm。毛細管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,使有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。接受器可用蒸餾瓶或抽濾瓶代替,注意切不可用平底燒瓶或錐形瓶。蒸餾時若要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾,則可選用兩尾或多尾接液管,多尾接液管與圓底燒瓶連接起來。根據(jù)蒸出液體的沸點不同,選擇適當?shù)臒嵩『屠淠?。如果蒸餾的液體量不多而且沸點很高,或是低熔點的固體,也可以不用冷凝管,而將克氏瓶的支管通過接液管直接插入接受瓶的球形部分中。蒸餾沸點較高的物質(zhì)時,最好用石棉繩或石棉布包裹蒸餾瓶的兩頸,以減少散熱。熱浴的溫度一般控制在比液體的沸點高20℃~30℃左右。76(2)減壓部分實驗室通常用水泵或油泵進行減壓。水泵:水泵所能達到的最低壓力為當時室溫下的水蒸氣壓。例如在水溫為6~8℃時,水蒸氣壓為0.93~1.07kPa;在夏天,若水溫為30℃,則水蒸氣壓為4.2kPa左右。用水循環(huán)泵代替簡單的水泵,方便、實用和節(jié)水。油泵:好的油泵能抽至真空度為133.3Pa,一般使用油泵時,系統(tǒng)的壓力??刂圃?.67-1.33kPa之間,因為在沸騰液體表面上要獲得0.67kPa以下的壓力比較困難。這是由于蒸氣從瓶內(nèi)的蒸發(fā)面逸出而經(jīng)過瓶頸和支管(內(nèi)徑為4~5mm)時,需要有0.13~1.07kPa的壓力差,如果要獲得較低的壓力,可選用短頸和支管粗的克氏蒸餾瓶。77當用油泵進行減壓時,為了防止易揮發(fā)的有機溶劑、酸性物質(zhì)和水汽進入油泵,必須在接受器和油泵之間順次安裝冷卻阱和幾種吸收塔,以免污染油泵用油,腐蝕機件致使真空度降低。冷卻阱的構造如圖所示,將它置于盛有冷卻劑的廣口保溫瓶中,冷卻劑的選擇隨需要而定,可選擇冰-水、冰-鹽、冰、干冰與丙酮等。后者能使溫度降至-78℃。吸收塔(又稱干燥塔)依次為無水CaCl2(或硅膠)吸收塔、NaOH吸收塔和石蠟片吸收塔。78(3)壓力測定裝置實驗室通常采用水銀壓力計來測量減壓系統(tǒng)的壓力。圖2為開口式水銀壓力計,兩臂汞柱高度之差,即為大氣壓力與系統(tǒng)中壓力之差。因此蒸餾系統(tǒng)內(nèi)的實際壓力(真空度)應是大氣壓力減去這一壓力差。其優(yōu)點是量壓較準確,裝水銀也較容易,缺點是比較笨重,讀數(shù)方式比較麻煩。封閉式水銀壓力計[圖1],兩臂液面高度之差即為蒸餾系統(tǒng)中的真空度。測定壓力時,可將管后木座上的滑動標尺的零點調(diào)整到右臂的汞柱頂端線上,這時左臂的汞柱頂端線所指示的刻度即為系統(tǒng)的真空度。其優(yōu)點是比較輕巧,讀數(shù)方便,比較安全,缺點是較麻煩,如果汞內(nèi)混有少許空氣,則導致讀數(shù)不夠準確,需用開口式來校正。792.減壓蒸餾操作將待蒸餾液體裝入克氏蒸餾燒瓶中,不得超過蒸餾瓶容積的1/2。按圖2.2所示安裝好儀器。儀器安裝好后,需先檢查系統(tǒng)是否漏氣,方法是:旋緊毛細管上的螺旋夾D,將安全瓶上的安全閥G打開,然后開泵抽氣(如用水泵,這時應開至最大流量)。再逐漸關閉安全閥G,從壓力計F上觀察系統(tǒng)所能達到的真空度。如果是因為漏氣(而不是因水泵、油泵本身效率的限制)而不能達到所需的真空度,可檢查各部分塞子和橡皮管的連接是否緊密等。必要時可用熔融的固體石蠟密封(密封應在解除真空后才能進行)。如果超過所需的真空度,可小心的旋轉(zhuǎn)活塞G,慢慢地引進少量空氣,以調(diào)節(jié)到所需的真空度。調(diào)節(jié)螺旋夾D,使液體中有連續(xù)平穩(wěn)的小氣泡通過(如無氣泡可能因毛細管已阻塞,應予更換)。開啟冷凝水,選用合適的熱浴加熱蒸餾。加熱時,克氏瓶的圓球部位至少應有2/3浸入浴液中。在浴液中放一溫度計,控制浴溫比待蒸餾液體的沸點約高20~30℃,使每秒餾出1滴~2滴,在整個蒸餾過程中都要注意瓶頸上的溫度計和壓力的讀數(shù)。80蒸餾完畢時,和蒸餾過程中需要中斷時(例如調(diào)換毛細管、接受瓶、加料),停止加熱,撤去熱浴,打開毛細管上的螺旋夾,稍冷后再慢慢【注意:急速打開通氣閥將導致水銀柱急劇回沖,有可能導致水銀沖出(開口水銀柱),或沖破壓力計(封閉式水銀柱)】打開安全瓶上的安全閥,使系統(tǒng)內(nèi)、外壓力平衡后方可關閉油泵。否則,由于系統(tǒng)的壓力較低,油泵中的油或水泵中的水有吸入吸濾瓶或吸收塔的可能。此外,還應注意壓力計的玻璃管不要被沖破。81乙酰乙酸乙酯的減壓蒸餾[實驗]1.乙酰乙酸乙酯的蒸餾市售的乙酰乙酸乙酯中常含有少量的乙酸乙酯、乙酸和水,由于乙酰乙酸乙酯在常壓蒸餾時容易分解產(chǎn)生去水乙酸,故必須通過減壓蒸餾進行提純。在50mL蒸餾瓶中,加入20mL乙酰乙酸乙酯,按減壓蒸餾裝置圖2.2裝好儀器,通過減壓蒸餾進行純化。2.苯甲醛、呋喃甲醛或苯胺的蒸餾用蒸餾乙酰乙酸乙酯同樣的方法,通過減壓蒸餾提純苯甲醛、呋喃甲醛或苯胺。減壓蒸餾苯甲醛時,要避免被空氣中的氧所氧化。在蒸餾之前,應先從手冊上查出它們在不同壓力下的沸點,供減壓蒸餾時參考。82注意事項[1]在減壓蒸餾裝置中,從克氏蒸餾頭直插蒸餾瓶底的是末端如細針般的毛細管,它起到引入氣化中心的作用,使蒸餾平穩(wěn)。在減壓蒸餾中加入沸石一般對防止暴沸是無效的。蒸餾時,為了控制毛細管的進氣量,可在露于瓶外的毛細玻璃管上套一段乳膠管,并夾一螺旋夾,最好在橡皮管中插入一段細鐵絲,以免因螺旋夾夾緊后不通氣,或夾不緊進氣量過大。[2]減壓蒸餾時,可用水浴、油浴、空氣浴等方法進行均勻加熱。一般浴溫要高出待蒸餾物在減壓時的沸點30℃左右。[3]在使用水泵時應特別注意因水壓突然降低而使水泵不能維持已經(jīng)達到的真空度,蒸餾系統(tǒng)中的真空度比此時水泵所產(chǎn)生的真空度高,因此,水會流入蒸餾系統(tǒng)玷污產(chǎn)品。為了防止這種情況,需在水泵和蒸餾系統(tǒng)間安裝安全瓶。83思考題1.具有什么性質(zhì)的化合物需用減壓蒸餾進行提純?2.在減壓蒸餾的操作中,為什么必須先抽真空后加熱?3.當減壓蒸完所要的化合物后,應如何停止減壓蒸餾?為什么?返回84實驗五水蒸氣蒸餾

目的掌握水蒸氣蒸餾的原理了解水蒸氣蒸餾的儀器85水蒸氣蒸餾是分離和純化有機化合物的常用方法之一,尤其是在反應產(chǎn)物中有大量樹脂狀雜質(zhì)的情況下,效果較一般蒸餾或重結晶為好。使用這種方法時,被提純物質(zhì)應該具備下列條件: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變化;在100℃左右時必須具有一定蒸氣壓(一般不小于1.33kPa,即10mmHg)。許多不溶于水或微溶于水的有機化合物,無論是固體還是液體,只要在100℃左右具有一定的蒸氣壓,即有一定的揮發(fā)性時,若與水在一起加熱就能與水同時蒸餾出來,這就稱為水蒸氣蒸餾。利用水蒸氣蒸餾可把這些化合物同其它揮發(fā)性更低的物質(zhì)分開而達到分離提純的目的。水蒸氣蒸餾也是從動植物中提取芳香油等天然產(chǎn)物最常用的方法之一。86

基本原理當與水不相混溶的物質(zhì)與水一起存在時,根據(jù)道爾頓(Dalton)分壓定律,整個體系的蒸氣壓應為各組份蒸氣壓之和。對于二組份體系,有:

P=PA+PB式中:P為總的蒸氣壓;PA為水的蒸氣壓;PB為與水不相溶物質(zhì)的蒸氣壓。當混合物中各組分蒸氣壓總和等于外界大氣壓時,這時的溫度即為它們的沸點。此沸點必定較任一組分的沸點都低。因此,在常壓下應用水蒸氣蒸餾,就能在低于100℃的溫度下將高沸點組分與水一起安全地蒸出來。87此法特別適用于分離那些在其沸點附近易分解的物質(zhì);也適用于從難揮發(fā)物質(zhì)或不需要的樹脂狀物質(zhì)中分離出所需的組分。蒸餾時混合物的沸點保持不變,直到其中一組分幾乎全部蒸出(因總的蒸氣壓與混合物中二者間的相對量無關),溫度才上升到留在瓶中液體的沸點。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:pV=nRT,在一定容積(V)和溫度(T)下,混合物蒸氣中各氣體分壓(PA,PB)之比等于它們的物質(zhì)的量之比。即:而;。其中mA、mB為各物質(zhì)在一定容積中蒸氣的質(zhì)量。MA、MB為物質(zhì)A和B的相對分子質(zhì)量。因此:可見,這兩種物質(zhì)在餾出液中的相對質(zhì)量(就是它們在蒸氣中的相對質(zhì)量)與它們的蒸氣壓和摩爾質(zhì)量的乘積成正比。88若已知被提純物與水的共沸溫度以及水在此溫度下的分壓,就可以計算出餾出液中被提純物與水的質(zhì)量之比。例如,溴苯的沸點為135℃,且和水不相混溶。當和水用水蒸氣蒸餾時,其共沸騰溫度為95.5℃,在此溫度下水的蒸氣壓是86.1kPa,溴苯的蒸氣壓是15.2kPa,溴苯的摩爾質(zhì)量為157g/mol,代入上式:

即蒸出6.5g水能夠帶出10g溴苯。溴苯在溶液中的組分占61%。上述關系式只適用于與水互不相溶的物質(zhì)。而實際上很多化合物在水中或多或少有些溶解。因此這樣的計算只是近似的。89如果蒸氣壓在0.13-0.67kPa,則其在餾液中的含量僅占1%,甚至更低。為使餾液中的含量增高,就要想辦法提高此物質(zhì)的蒸氣壓,也就是說要提高溫度,使蒸氣的溫度超過100℃,即要用過熱水蒸氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃)進行水蒸氣蒸餾時,在97.9℃沸騰(這時PA=93.8kPa,PB=7.5kPa),餾出液中的苯甲醛占32.1%。假如導入133℃的過熱蒸氣,這時苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa,因而只要有72kPa的水蒸氣壓,就可使體系沸騰。故有:90這時餾出液中苯甲醛的含量就可達到:應用過熱水蒸氣還具有使水蒸氣冷凝少的優(yōu)點,這樣可以省去在盛蒸餾物的容器下加熱等操作。為了防止過熱蒸氣冷凝,可在盛物的容器下以油浴保持和蒸氣相同的溫度。在實驗操作中,過熱蒸氣可應用在100℃時具有0.13-0.67kPa的物質(zhì)。例如在分離苯酚的硝化產(chǎn)物中,鄰硝基苯酚可用一般的水蒸氣蒸餾蒸出。在蒸完鄰位異構體后,如果提高蒸氣溫度,也可以蒸餾出對位產(chǎn)物。91水蒸氣蒸餾的裝置和操作

依序安裝水蒸氣發(fā)生器A、圓底燒瓶D、克氏蒸餾頭、溫度計、冷凝管、接液管和接受瓶H(見圖)。水蒸氣發(fā)生器內(nèi)的盛水量以其容積的3/4為宜,如果太滿,沸騰時水將沖至燒瓶。長玻璃管為安全管,管的下端幾乎插到發(fā)生器的底部。92發(fā)生器的支管和水蒸氣導管之間用一個T形管G相連接。在T形管的支管上套一段短橡皮管,用螺旋夾旋緊,它可以用來除去水蒸氣中冷凝下來的水分。在操作中,如果發(fā)生不正?,F(xiàn)象,應立刻打開夾子,使與大氣相通。93

操作進行水蒸氣蒸餾時,先將要蒸餾的物質(zhì)倒入燒瓶中。開始蒸餾時,先把T形管上的夾子打開,加熱水蒸氣發(fā)生器,直至接近沸騰后才將夾子夾緊,使水蒸氣均勻地進入燒瓶中。為了使蒸氣不至于在燒瓶中冷凝而積聚過多,必要時可在燒瓶底部放一石棉網(wǎng),用小火加熱。必須控制加熱速度,使蒸氣能全部在冷凝管中冷凝下來。如果隨水蒸氣揮發(fā)的物質(zhì)具有較高的熔點,在冷凝后易于析出固體,則應調(diào)小冷凝水的流速,使它冷凝后仍然保持液態(tài)。假如已有固體析出,并且接近阻塞時,可暫時停止冷凝水的流通,甚至需要將冷凝水暫時放去,以使物質(zhì)熔融后隨水流入接受器中。必須注意,當冷凝管夾套中要重新通入冷卻水時,要小心而緩慢,以免冷凝管因驟冷而破裂。萬一冷凝管已被阻塞,應立即停止蒸餾,并設法疏通(如用玻棒將阻塞的晶體捅出或用電吹風的熱風吹化結晶,也可在冷凝管夾套中灌以熱水使之熔出)。94水蒸氣蒸餾過程中,可以看見一滴滴混濁液隨熱蒸氣冷凝聚集在接收瓶中,當被蒸物質(zhì)全部蒸出后,蒸出液由混濁變澄清,此時不要結束蒸餾,要再多蒸出10-20mL的透明餾出液方可停止蒸餾。在中斷或結束蒸餾時,一定要先打開T形管的螺旋夾,使體系通大氣,然后再停止加熱,拆下接收瓶后,再按順序拆除各部分裝置。95注意事項

[1]水蒸氣發(fā)生器中一定要配置安全管??蛇x用一根長玻璃管作安全管,管子下端接近水蒸氣發(fā)生器底部。使用時,注入的水不要過多,一般不要超出其容積的2/3。[2]水蒸氣發(fā)生器與燒瓶之間的連接管路應盡可能短,以減少水蒸氣在導入過程中的熱損耗。[3]導入水蒸氣的玻璃管應盡量接近圓底燒瓶底部,以利提高蒸餾效率。[4]在蒸餾過程中,如果有較多的水蒸氣因冷凝而積聚在燒瓶中,可以用小火隔著石棉網(wǎng)在燒瓶底部加熱。[5]實驗中,應經(jīng)常注意觀察安全管。如果其中的水柱出現(xiàn)不正常上升,應立即打開T形管,停止加熱,找出原因,排除故障后再重新蒸餾。[6]停止蒸餾時,一定要先打開T形管,然后停止加熱。如果先停止加熱,水蒸氣發(fā)生器因冷卻而產(chǎn)生負壓,會使燒瓶內(nèi)的混合液發(fā)生倒吸。返回96驗證性實驗實驗一正溴丁烷的制備實驗二環(huán)已酮的制備實驗三乙酸乙酯的制備實驗四環(huán)己烯的制備實驗五從茶葉中提取咖啡因?qū)嶒灹酵苽鋵嶒炂?-硝基-1,3-苯二酚的制備

返回97實驗一正溴丁烷的制備一、實驗目的1、了解由正丁醇制備1-溴丁烷的原理和有氣體吸收的回流反應裝置;

2、理解蒸餾原理,學會蒸餾裝置的安裝和練習蒸餾操作;

3、理解有機液體的萃取與洗滌原理,學會分液漏斗的使用;

4、了解有機液體的干燥劑及其使用;98實驗原理在實驗室中,脂肪族鹵代烴通常是由醇和氫鹵酸、三鹵化磷和氯化亞砜共熱來制備。將正丁醇與溴化鈉、濃硫酸共熱即得正溴丁烷。1、反應CH3CH2CH2CH2OH+HBr————→CH3CH2CH2CH2Br+H2O

KBr+H2SO4————→HBr+KHSO4

2、副反應CH3CH2CH2CH2OH————→CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3;

及CH3CH2CH=CH2;CH3CH2CH2CHO;CH3CH2CH2CO2H等氧化物。

3、減少副反應的措施

①稀釋硫酸,減小硫酸的氧化性、脫水性;

②室溫混合原料,并搖蕩均勻(防止局部試劑濃度過大,引發(fā)副反應)。99制備正溴丁烷裝置三、反應裝置:1、增加反應速度則提高反應溫度——用回流裝置(回流蒸氣在第一個冷凝球以下);2、反應有HBr氣體放出——氣體吸收裝置(要防止倒吸)

3、儀器的安裝順序按自下而上、再接氣體吸收系統(tǒng)的原則。先鐵環(huán)(離燈斗3~4cm),圓底瓶,球形冷凝管(冷凝水下進上出),氣體吸收導管、吸收瓶(管口離吸收液液面0.5cm)。拆卸裝置順序相反。100四、實驗應注意的問題

1、稀釋硫酸要注意安全

2、混合原料時每加入一個都應搖均勻,在加入正丁醇時溶液應先經(jīng)冷卻。

3、最后加完KBr固體,粘在燒瓶磨口的固體應清除干凈,以防漏氣。4、加熱前要加入沸石

5、反應發(fā)生及產(chǎn)物生成的判斷-生成不溶于水的油層。101五、產(chǎn)物的分離提純

1-溴丁烷,99~103℃102實驗中使用的方法蒸餾1、原理:

液體的氣化、沸騰、沸點、蒸餾;

沸點是一個常數(shù),對嗎?

把液體加熱沸騰氣化為蒸氣,蒸氣被冷凝再形成原來的液體,并收集起來,這一操作稱為蒸餾。

2、應用:

①分離不同沸點的液體混合物(相差大于30℃);

②測沸點(常量法);

③提純液體及低熔點固體,以除去不揮發(fā)的雜質(zhì);

④回收溶劑;濃縮溶液。

3、蒸餾裝置

①組成:

蒸餾瓶——裝液量1/3~2/3,最好為1/2。

冷凝管——bp<130℃用直型冷凝管,bp>130℃用空氣冷凝管。

接收器——接收高沸點物可敞口,如遇易揮發(fā)、易燃物時,接收瓶要用冰水冷

卻,并要接上尾氣管。

②熱浴——比蒸出物沸點高20℃以上。

1034、蒸餾操作

①安裝裝置(儀器的安裝順序由下而上,從左至右。最后裝溫度計(示范)。儀器須干燥;裝置不能是密閉系統(tǒng))。

②加入被蒸液體(用有頸漏斗和棉花直接濾入蒸餾瓶)。

③加入沸石及裝上溫度計(溫度計水銀球上端應在蒸餾瓶支管管口下方的水平延

線上)。

④加熱和控制蒸出速度(1~2d/s)。

⑤收集各餾分。(接收瓶要預先稱重)

⑥注意,不能蒸干。

⑦從反應液中蒸出粗產(chǎn)品時,判斷是否被完全蒸出的方。

5、蒸餾記錄:第一滴溫度;前餾分、餾分的溫度范圍;各餾分及殘留液的外觀和重量。(記在報告六:實驗步驟與現(xiàn)象的現(xiàn)象攔中)

6、提醒:①蒸完粗1-溴丁烷后燒瓶中的殘留液要回收。

②蒸完粗1-溴丁烷后蒸產(chǎn)品前必須干燥儀器。

③由于溫度計不標準,如何正確接收產(chǎn)品餾分。104液體的萃取與洗滌——分液漏斗的使用

1、液體的萃取原理:被分離物在兩不相溶的液相中具有不同的溶解度或分配比。

2、實驗室常用萃取與洗滌的儀器——分液漏斗。

3、分液漏斗的使用:(示范)

①檢查(是否匹配)、存放(長放活塞墊紙片)、洗滌(用后即洗干凈)、烘干(把

活塞和塞蓋取下放入烘箱)。

②裝液(總裝液量≤2/3,萃取液一般是被萃取液的1/5~1/3)。

③振搖(常用旋搖方法,振搖時要注意放氣,放氣時不對人、不對火,為什么?)。

105④靜置(放于鐵環(huán)上,明顯分層后再分開兩層液體)。

⑤分液(下層液體由活塞放出,上層液體由上口倒出)。

4、注意問題

①未拿到所要物質(zhì)前,不要丟棄分出液。

②乳濁液的處理方法:a.長時間靜置;b.若堿性,加少量酸破壞;c.加入少量無

機電解質(zhì)或幾滴乙醇。

③鹽析可加速萃取。

④用濃硫酸洗滌要用干燥的分液漏斗。洗滌后的硫酸應倒到指定的回收瓶。

⑤使用低沸點有機溶劑進行萃取操作時,應熄滅附近的火源。106有機液體的干燥1、干燥劑種類——與水結合可逆和與水作用反應不可逆兩大類。

2、與水結合可逆干燥劑的用量是否合適的判斷方法:

①液體由濁變清;

②干燥劑不附著在瓶壁上并不互相粘結。

3、注意問題

①乘液瓶要干燥。

②干燥劑的適用性(考慮不與被干燥物作用、結合;考慮吸水能力和干燥效能等)。

③干燥時間大于30分鐘,并加蓋(防止空氣中的水汽進入)。

④已吸水干燥劑受熱后又會脫水,故蒸餾之前要濾去干燥劑。返回107實驗二環(huán)已酮的制備一、目的:1、理解用氧化劑氧化環(huán)己醇制備環(huán)己酮的原理及操作。

2、學習攪拌反應操作

3、懂得回流反應、滴加原料、測量反應溫度、有毒氣體吸收裝置的應用。108實驗原理實驗室制備脂肪和脂環(huán)醛、酮最常用的方法是將伯醇和仲醇用鉻酸氧化。鉻酸是重鉻酸鹽與40-50%硫酸的混合液。制備相對分子量低的醛,可以將鉻酸滴加到熱的酸性醇溶液中,以防止反應混合物中有過量的氧化劑存在,同時將較低沸點的醛不斷蒸出,可以達到中等產(chǎn)率。盡管如此,仍有部分醛被進一步氧化成羧酸,并生成少量的酯。用此法制備酮,酮對氧化劑比較穩(wěn)定,不易進一步被氧化,鉻酸氧化醇是放熱反應,必須嚴格控制反應溫度以免反應過于劇烈。109儀器和藥品儀器:三頸瓶、攪拌器、Y型管、球形冷凝管、恒壓滴液漏斗、溫度計、圓底燒瓶、蒸餾頭、直形冷凝管、接收尾管、錐形瓶。藥品:濃硫酸,環(huán)已醇,10g(約10.5ml,0.1mol),重鉻酸鈉10.5g,(Na2Cr2O7·2H2O,0.35mol),草酸、氯化鈉,無水碳酸鉀110儀器裝置111三實驗步驟在250mL圓底燒瓶內(nèi),放入60mL冰水,一邊搖動燒瓶,一邊慢慢地加入10mL濃硫酸,再小心地加入10。4mL環(huán)已醇。將溶液冷卻至15℃。在100mL燒杯內(nèi),將10。4g重鉻酸鈉水合物溶于10mL水中。將此溶液冷卻到15℃,并分幾批加到環(huán)己醇的硫酸溶液中。要不斷地搖動燒瓶,使反應物充分混合。第一批重鉻酸鈉溶液加入后,不久反應物溫度自行上升,反應物由橙紅色變成墨綠色。待反應物溫度升到55℃時,可用冷水浴適當冷卻[1],控制反應溫度在55~60℃。待反應物的橙紅色完全消失后,方可加下一批。蔣重鉻酸鈉溶液全部加完后,繼續(xù)搖動燒瓶,直至反應溫度出現(xiàn)下降趨勢。再問歇搖動5~10min。然后加入1~2mL甲醇[2],以還原過量的氧化劑。112在反應物內(nèi)加入50mL水及沸石,安裝成蒸餾裝置,在石棉網(wǎng)上加熱蒸餾,把環(huán)己酮和水一起蒸出來[3],收集約40mL餾出液。餾出液中加入約8g精鹽,攪拌促使食鹽溶解[4]。將此液體移入分液漏斗中,靜置。分離出有機層(環(huán)己酮),用無水硫酸鎂干燥。蒸餾,收集151~156℃的餾分。產(chǎn)量。約6g。純環(huán)已酮為無色液體,沸點155.7℃,d4100.948,nD201.4507。113注意事項[1]反應物不宜過于冷卻,以免積累起朱反應的鉻酸。當鉻酸達到一定濃度時,氧化反應會進行得非常劇烈,有失控的危臉。[2]也可以加入O.5~lg草酸出去過量氧化劑。[3]這步蒸餾操作,實質(zhì)上是一種筒化了的水熬氣蒸餾。環(huán)己酮和水形成恒沸混合物,沸點95℃,含環(huán)己酮38.4%。[4]環(huán)已酮在水中的溶解度3l℃時為2.45g/lOOg水.餾出液中加入食鹽是為了降低環(huán)-己酮的溶解度,并有利于環(huán)已酮的分層。返回114實驗三乙酸乙酯的制備一、目的掌握酯化反應的特點,并利用酯化反應制備乙酸乙酯。

理解共沸蒸餾的原理和應用。復習萃取與洗滌、有機液體的干燥、蒸餾操作。115二、實驗原理在濃硫酸催化下,乙酸和乙醇生成乙酸乙酯,這一反應叫做酯化反應。生成的酯又能水解為原來的酸和醇,所以酯化反應與水解反應形成動態(tài)平衡:

為了提高酯的產(chǎn)量,本實驗采取加入過量乙醇及不斷把反應中生成的酯和水蒸出的方法。在工業(yè)生產(chǎn)中,一般采用加入過量的乙酸,以便使乙醇轉(zhuǎn)化完全,避免由于乙醇和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物,給分離帶來困難。116實驗裝置圖117三、操作與觀察在250ml的三口瓶中,加入9ml乙醇,搖動下慢慢加入12ml濃硫酸,加完后再充分搖振混合均勻[1],并加入幾粒沸石。三口瓶一側(cè)口連接蒸餾裝置,另一側(cè)口安裝溫度計,中間口安裝滴液漏斗,溫度計的水銀泡和滴液漏斗的末端均應插到液面以下[2],距瓶底約0.5-1cm(如圖3.4)。將14ml乙醇和14.3ml冰醋酸混合均勻,倒入滴液漏斗中。將三口瓶在石棉網(wǎng)上用小火加熱到110-120℃左右,再自滴液漏斗慢慢地滴入其余的混合液,這時蒸餾管口應有液體流出,控制滴加速度和餾出速度大致相等,并維持反應液溫度在110-120℃之間[3]。滴加完畢后,繼續(xù)加熱約15min,直至反應液溫度升高到130℃并不再有液體餾出為止。118往餾出液中徐徐地加入飽和碳酸鈉溶液,邊加邊攪拌,直至無二氧化碳氣體逸出,用pH試紙檢驗,酯層應呈中性。將此混合液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,充分搖蕩(注意及時放氣!)后靜置,分去下層水相。酯層用10ml飽和食鹽水洗滌后[4],再每次用10ml飽和氯化鈣溶液洗滌兩次。棄去下層廢液。從分液漏斗上口將乙酸乙酯倒入干燥的錐形瓶中,加入無水硫酸鎂干燥[5]。在此期間要間歇振蕩錐形瓶。將干燥的粗乙酸乙酯濾入蒸餾瓶中,加入沸石后在水浴上進行蒸餾,收集73-78℃的餾分。119注意事項[1]硫酸加入過快會使溫度迅速上升超過乙醇的沸點。若不及時搖振均勻,則在硫酸與乙醇的界面處會產(chǎn)生局部過熱碳化,反應液變?yōu)樽攸S色,同時產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物。[2]如所用滴液漏斗不是等壓滴液漏斗,加料時常由于液面下的壓力大于外界氣壓而加不進瓶中,這時可將漏斗末端向上提至接近液面,以確保物料順利滴加。如所用漏斗為分液漏斗,務須使漏斗末端在液面之上,否則不僅滴加物料常發(fā)生困難,而且還無法觀察滴加的速度。[3]溫度不宜過高,否則會增加副產(chǎn)物乙醚的含量。滴加速度太快會使醋酸和乙醇來不及作用而被蒸出。[4]為減少酯在水中的溶解度,這里采用飽和食鹽水洗滌。洗滌后的食鹽水中含有碳酸鈉,必須徹底分離干凈,否則在后步用飽和氯化鈣溶液洗滌時會產(chǎn)生絮狀的碳酸鈣沉淀,給進一步分離造成困難。如果遇到了發(fā)生絮狀沉淀的情況,應先將其濾除,然后再重新轉(zhuǎn)入分液漏斗中靜止分層[5]為提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,必須充分洗滌和干燥。因為乙酸乙酯與水或醇能形成二元和三元恒沸混合物,使產(chǎn)物沸點下降而影響產(chǎn)率。返回120實驗四環(huán)己烯的制備目的了解醇脫水制備烯烴的原理的方法。掌握分餾裝置的使用。121實驗原理反應式:試劑環(huán)己醇15.0g(15.6mL,0.15mol)濃硫酸lmL食鹽,無水氯化鈣,5%碳酸鈉水溶液122實驗步驟在50mL干燥的圓底燒瓶中,放入15.6mL環(huán)己醇及1mL濃硫酸[1],充分搖振使兩種液體混合均勻[2],再投入幾粒沸石,安裝分餾裝置,接受瓶浸在冷水中冷卻。將燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火慢慢加熱至沸,控制分餾柱頂部的餾出溫度不超過90℃[3),餾出液為帶水的混濁液。當蒸至無液體蒸出時,可把火加大,繼續(xù)蒸餾,當燒瓶中只剩下很少量殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時,即可停止蒸餾。全部蒸餾時間約需1h左右。分餾實驗裝置圖123將餾出液用食鹽飽和,然后加入3~4mL5%的碳酸鈉溶液中和微量的酸。用分液漏斗分出有機相,用1~2g無水氯化鈣干燥有機相。將干燥后所得的清亮透明液體水浴蒸餾[4),收集80~85℃的餾分。產(chǎn)物的簡單分析純環(huán)己烯為無色透明液體,沸點為83℃,密度d4200.8102,折光率D201.4465。測定其沸點及折光率。124注意問題(1)本實驗也可用3mL85%的磷酸代替濃硫酸作脫水劑,其余步驟相同。(2)環(huán)己醇在常溫下是粘稠液體(mp24℃),若用量筒量取時,應注意轉(zhuǎn)移中的損失。環(huán)己醇與濃硫酸應充分混合,否則在加熱過程中會局部炭化。(3)最好用簡易空氣浴,即將燒瓶底部向上移動,稍微離開石棉網(wǎng)進行加熱,使蒸餾瓶受熱均勻。由于反應中環(huán)己烯與水形成共沸物(沸點70.8℃,含水10%),環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸物(沸點64.9℃,含環(huán)己醇30.5%),環(huán)己醇與水形成共沸物(沸點97.8℃,含水80%)。因此,在加熱時溫度不可過高,蒸餾速度不宜太快,以減少未作用的環(huán)己醇蒸出。(4)所用蒸餾儀器應事先充分干燥。返回125實驗五從茶葉中提取咖啡因一、目的1、了解固體的萃取原理,學會連續(xù)萃取的操作方法。

2、理解升華的原理,掌握升華操作。二、萃取原理1、固體中的各物質(zhì)在同一溶劑中具有不同的溶解度(應選好溶劑)。

2、萃取方法:浸泡法;連續(xù)萃取法。

3、影響因素:溶解度(主)、溫度、接觸時間。126含結晶水的咖啡因系無色針狀結晶,味苦,能溶于水、乙醇、氯仿等。在100℃時即失去結晶水,并開始升華,120℃時升華顯著,至178℃時升華很快。無水咖啡因的熔點為234.5℃。為了提取茶葉中的咖啡因,往往利用適當?shù)娜軇确?、乙醇、苯等)在脂肪提取器中連續(xù)提?。ü蹋狠腿。缓笳羧ト軇?,即得含有咖啡因的總提取物??偺崛∥飰A化,利用升華,可以分離得到咖啡因晶體。127提取裝置

三、連續(xù)萃取裝置——250ml三頸瓶、恒壓分液漏斗或索氏提取器、球型冷凝管。128四、實驗操作1、提取

①粉碎茶葉增加提取效率;

②選好溶劑,先用溶劑浸泡茶葉。(95%乙醇120mL)

③加快溶劑回流速度,在一定時間內(nèi)使提取較完全。(可用直接火在石棉網(wǎng)上加熱,但要注意防火)

④注意活塞是否緊密,不漏液。

2、純化

①蒸餾回收溶劑,盡量除去乙醇。蒸去乙醇后,乘熱倒出瓶內(nèi)液體,并立即用水泡著,最好馬上把瓶洗凈。

②加堿(CaO或Ca(OH)2),起填充和中和作用,以除去部分質(zhì);并用蒸氣浴炒干(盡可能除去水),并把混合物磨細。

③升華(慢火加熱,溫度應低于化合物的熔點)。129實驗結果判斷:可以看到濾紙的一面小孔邊緣出現(xiàn)針狀晶體。返回130實驗六二苯酮制備

目的掌握Friedel-Crafts反應的原理了解實驗裝置和使用方法131反應原理反應式132試劑無水三氯化鋁7.5g(0.055mol)無水苯30mL(0.34mol)苯甲酰氯7.3g(6mL,0.05mol)濃鹽酸5%氫氧化鈉無水硫酸鎂133實驗步驟在250mL三頸瓶(1)上分別裝置攪拌器、冷凝管和滴液漏斗,冷凝管上端裝—氯化鈣干燥管,后者再接氣體吸收裝置。134迅速稱取7.5g無水三氯化鋁(2)放入三頸瓶中,再加入30mL無水苯。開動攪拌,自滴液漏斗慢慢滴加6mL新蒸餾過的苯甲酰氯。反應液由無色變?yōu)辄S色,三氯化鋁逐漸溶解。加完后(約需10min),在50℃水浴上加熱1.5~2h。至無氯化氫氣體逸出。此時反應液為深棕色。將三頸瓶浸入冰水浴中,慢慢加入50mL冰水和25mL濃鹽酸的混合液,分解反應產(chǎn)物。分解完全后,分出苯層,依次用15mL5%的氫氧化鈉及15mL水各洗一次,粗產(chǎn)物用無水硫酸鎂干燥。干燥后的粗產(chǎn)物先在常壓下蒸去苯,稍冷后再進行減壓蒸餾,收集156~159℃/1.33Kpa(10mmHg)的餾分。產(chǎn)物冷卻后固化(3),熔點47-48℃。135

產(chǎn)物的簡單分析純二苯酮的熔點為49℃。測定產(chǎn)物熔點。136六注意問題[1]本實驗所用儀器和試劑均需充分干燥,否則嚴重影響實驗結果或使反應難于進行,[2]無水三氯化鋁暴露在空氣中,極易吸水而失效。應當用新升華過的或嚴密包裝的試劑。稱取時動作要迅速。塊狀的無水三氯化鋁在稱取前需研細。[3]冷卻后有時不易立即得到結晶,這是由于形成低熔點(26℃)β型二苯酮之故。也可用石油醚(60—60℃)進行重結晶,代替減壓蒸餾。[4]二苯酮有多種晶形,α型熔點49℃,β型熔點26℃,γ型熔點45—48℃,δ型熔點51℃。七思考題為什么要用過量的苯和無水三氯化鋁?為什么要逐漸地滴加苯甲酰氯?為會么要用含鹽酸的冰水來分解反應混合物?返回137實驗七2-硝基-1,3-苯二酚的制備

目的掌握反應原理熟練掌握水汽蒸餾的方法138實驗原理在有機合成上常利用體積大的磺酸基占據(jù)環(huán)上某些位置使此位置不被其他基取代,在指定合成結束后再利用磺酸基的良好離合性將其水解除去,而2-硝基-1,3-苯二酚的制備就是一個巧妙地利用磺酸基的占位和定位的雙重作用的例子。1,3-苯二酚中的酚羥基為強的鄰對位定位基,磺酸基為強的間位定位基,間苯二酚磺化時,磺酸基先進入最容易起反應的4和6位,接著再硝化時,受定位規(guī)律支配,硝基只能進入原來位阻較大的而此時位阻較小的2位,硝化結束后,將產(chǎn)物水解,磺酸基離去,即可得到產(chǎn)物。139140二試劑間苯二酚、濃硫酸、濃硝酸、尿素、乙醇三儀器250mL燒杯、錐形瓶、500mL圓底、抽濾裝置141四實驗步驟在250mL燒杯中放置5.5g已研成粉狀的間苯二酚(1),在充分攪拌下小心地滴加25mL濃硫酸,此時反應液發(fā)熱,并生成白色的磺化產(chǎn)物(2),在室溫放置15min,然后在冰水浴中冷至10℃以下。在錐形瓶中加入4mL濃硝酸,在搖蕩下加入5.6mL濃硫酸制成混合酸并置于冰水浴中冷卻。用滴管將冷卻好的混合酸在不斷攪拌下逐滴滴加到上述磺化后的反應物中,控制反應超過30℃,此時反應物呈黃色粘稠狀(不應為棕色或紫色)。滴加完畢后,混和液變紫紅色,在室溫放置15min,然后小心加入15mL冰水稀釋,(不能過多加水),保持反應不超過50℃。142將反應物轉(zhuǎn)移到500mL圓底燒瓶中,加入約0.1g尿素(3),然后按下圖裝置儀器進行水蒸氣蒸餾,冷凝管壁和餾出液中有桔紅色固體產(chǎn)生,一段時間后,通過調(diào)節(jié)冷凝水速度的方法,使固體全部被蒸汽沖下,在此后約5min內(nèi),冷凝管壁上無桔紅色固體時,即可停止蒸餾。將餾出液在水浴中冷卻后,減壓抽濾,粗產(chǎn)物用乙醇-水(約需10mL50%乙醇)重結晶,得桔紅色片狀結晶,產(chǎn)量2~2.5g。143七注意問題[1]間苯二酚需在研缽中研成粉狀,否則磺化不完全。間苯二酚有腐蝕性,注意勿使接觸皮膚。[2]如無有色磺化產(chǎn)物形成,可將反應物加熱到60--65℃。[3]加入尿素的目的,是使多余的硝酸與尿素反應生成絡鹽[CO(NH2)2HNO3],從而減少二氧化氮氣體的污染。八思考題(1)2-硝基-1,3-苯二酚能否用間苯二酚直接硝化來制備,為什么?(2)本實驗硝化反應溫度為什么要控制在30℃以下?溫度偏高有什么不好?(3)進行水蒸氣蒸餾前為什么先要用冰水稀釋?返回144綜合性實驗實驗一正溴丁烷制備和2-甲基-2-己醇制備

實驗二苯甲醇和苯甲酸制備

和苯甲酸乙酯的制備返回145實驗一正溴丁烷的制備

2-甲基-2-己醇制備

目的掌握連續(xù)實驗的過程掌握反應原理146實驗原理

以正丁醇為原料,制備2-甲基-2-己醇,先由正丁醇經(jīng)過溴化生成正溴丁烷,再由正溴丁烷經(jīng)過Grignard反應,制得正溴丁基溴化鎂,然后進行水解而制備2-甲基-2-己醇。鹵代烷可由結構相應的醇與氫鹵酸發(fā)生親核取代反應來制備。正溴丁烷就是通過正丁醇與氫溴酸反應制備而成的。主反應:147副反應:148利用正溴丁烷和鎂在無水乙醚的存在下,通過Grignard反應,制得正溴丁基溴化鎂,然后進行水解而制備2-甲基-2-己醇的。由于格氏試劑正溴丁基溴化鎂極易水解,故在制備格氏試劑的反應中,要求絕水。反應式如下:149實驗第一部分正溴丁烷的制備為了盡量使正丁醇作用完全,加入過量的硫酸和溴化鈉。由于在濃硫酸的作用下,正丁醇容易脫水形成正丁烯,因此,加入少量水以降低硫酸的濃度。試劑正丁醇7.4g(9.2ml,0.10mol)無水溴化鈉13g(約0.13mol)濃硫酸,飽和碳酸鈉溶液,無水氯化鈣150三儀器圓底燒瓶,蒸餾燒瓶,蒸餾頭,回流冷凝管,直形冷凝管,接引管,分液漏斗,玻璃漏斗,錐形瓶。151四實驗步驟在100ml圓底燒瓶中加入10ml水,并小心地加入14ml濃硫酸,混合均勻并冷卻至室溫[1]。再依次加入9.2ml正丁醇和13g研細的溴化鈉,充分振搖后,加入1-2粒沸石。燒瓶上裝一回流冷凝管,在冷凝管的上口連接氣體吸收裝置以吸收逸出的溴化氫氣體[2](見圖3.7)。將燒瓶放在石棉網(wǎng)上用小火加熱至沸,保持平穩(wěn)回流30min并間歇搖動反應裝置[3],以使反應物充分接觸。反應完成后,將反應物冷卻,移去回流冷凝管,再加入1-2粒沸石,改為蒸餾裝置,蒸出粗產(chǎn)物正溴丁烷[4]。152將餾出液倒入分液漏斗中,加入等體積的水洗滌[5](判斷產(chǎn)物在上層還是下層?),將粗產(chǎn)物分至另一干燥的小錐形瓶中,加入等體積的濃硫酸并充分搖勻[6],冷卻后將混合物慢慢倒入分液漏斗中,靜置并盡量分去硫酸層(哪一層?)。余下的有機層依次用等體積的水、飽和碳酸鈉溶液和水進行洗滌后,將下層的粗產(chǎn)物放入干燥的小錐形瓶中,用適量的塊狀無水氯化鈣干燥,間歇搖動錐形瓶,直至液體澄清為止。將干燥好的產(chǎn)物濾到蒸餾燒瓶中,(注意勿使氯化鈣掉入燒瓶中。)。加入1-2粒沸石,安裝好蒸餾裝置[7],在石棉網(wǎng)上用小火加熱蒸餾,收集99-103℃的餾分。153五產(chǎn)物的定性分析純粹正溴丁烷為無色透明液體,沸點為101.6℃,d204為1.276,折光率n20D1.4339。硝酸銀試驗:在試管中加入1ml5%的硝酸銀的醇溶液,再加入2滴產(chǎn)物,搖蕩后,在室溫下靜置5min,觀察有無沉淀產(chǎn)生。若無沉淀產(chǎn)生,將反應混合物煮沸片刻,生成白色或黃色沉淀,加入1滴5%HNO3,振蕩后,沉淀不溶解視為正反應;若煮沸后只稍微出現(xiàn)渾濁,而無沉淀(加5%硝酸又會發(fā)生溶解),則視為負反應。154七注意問題[1]要充分搖動,并冷至室溫,否則加入溴化鈉后,溶液往往呈紅色,即有溴游離出來,將影響產(chǎn)率。[2]注意不要使漏斗全部埋入水或5%氫氧化鈉溶液中,以免突然發(fā)生倒吸或造成密閉體系。[3]搖動時要一手握持鐵架臺的鐵桿,另一手扶著底座和其上的酒精燈,稍稍掀起鐵架臺的底座,使底座的三支腳抬起,只有一支腳支撐在臺面上,然后兩手協(xié)同用力,將整臺裝置連同鐵架臺一起順同一方向做輕微的搖動,并注意避免漏斗埋入水中和打翻儀器。[4]正溴丁烷是否蒸完,可從下列幾方面判斷:餾出液是否由渾濁變?yōu)槌吻?;反應瓶液體上層的油層是否消失取一表面皿收集幾滴餾出液,加入少量水搖動,觀察有無油珠出現(xiàn)。如無,表示餾出液中已無有機物,蒸餾完成。蒸餾不溶于水的有機物時,??捎么朔z驗。[5]如水洗后產(chǎn)物呈紅色,是由于濃硫酸的氧化作用生成游離溴的緣故,可加入幾毫升飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌除去。

155[6]濃硫酸能溶解存在于粗產(chǎn)物中少量未反應的正丁醇及副產(chǎn)物正丁醚等雜質(zhì)。若此時不除去,則正丁醇在以后的蒸餾中,將和正溴丁烷形成共沸物(沸點98.6℃,含正丁醇13%)而難以除去。因此在用濃硫酸洗滌時,應充分振蕩。[7]所用儀器均需干燥,否則蒸出產(chǎn)品因有水分而呈渾濁,影響純度。156八、思考題(1)加料時,是否可以先使溴化鈉與濃硫酸混合,然后加正丁醇和水?為什么?(2)本實驗中硫酸的作用是什么?硫酸的用量和濃度過大或過小有什么不好?(3)反應后的粗產(chǎn)物含有哪些雜質(zhì)?各步洗滌的目的何在?(4)用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時,正溴丁烷時而在上層,時而在下層,如不知道產(chǎn)物的密度時,可用什么簡便的方法加以判別?(5)為什么液體有機物干燥時需放置一定時間?為什么在蒸餾前應濾除干燥劑?157第二部分實驗2-甲基-2-己醇的制備

試劑鎂屑3.1g(0.13mol)正溴丁烷17g(13.5mL,約0.13mol)丙酮7.9g(10mL,0.14mol)無水乙醚,乙醚,10%硫酸溶液,5%碳酸鈉溶液,無水碳酸鉀、硝酸鈰銨、Lucas試劑、二氧六環(huán)158

主要儀器三頸瓶(250mL),球形冷凝管,滴液漏斗,氯化鈣干燥管,攪拌器,蒸餾儀器159實驗步驟

1.正溴丁基溴化鎂的制備在250mL三頸瓶上分別裝置攪拌器、冷凝管及滴液漏斗,在冷凝管及滴液漏斗的上口裝置氯化鈣干燥管(見圖)。瓶內(nèi)放置3.1g鎂屑或除去氧化膜的鎂條、15mL無水乙醚及一小粒碘片。在滴液漏斗中混合13.5mL正溴丁烷和16mL無水乙醚。先向瓶內(nèi)滴入約5mL混合液,數(shù)分鐘后即見溶液呈微沸騰狀態(tài),碘的顏色消失。若不發(fā)生反應,可用溫水浴加熱,反應開始比較劇烈,必要時可用冷水浴冷卻。待反應緩和后,自冷凝管上端加入25mL無水乙醚。開始攪拌,并滴入其余的正溴丁烷醚混合液。控制滴加速度維持反應液呈微沸狀態(tài)。滴加完畢后,在水浴回流20min,使鎂屑幾乎作用完全。1602.2-甲基-2-己醇的制備將上面制好的Grignard試劑在冰水浴冷卻和攪拌下,自滴液漏斗中滴入10mL丙酮和15mL無水乙醚的混合液,控制滴加速度,勿使反應過于猛烈。加完后,在室溫繼續(xù)攪拌15min。溶液中可能有白色粘稠狀固體析出。將反應瓶在冷水浴冷卻和攪拌下,自滴液漏斗分批加入100mL10%硫酸溶液,分解產(chǎn)物(開始滴入宜慢,以后可逐漸加快)。待分解完全后,將溶液倒入分液漏斗中,分出醚層。水層每次用25mL乙醚萃取兩次,合并醚層,用30mL5%碳酸鈉溶液洗滌一次,用無水碳酸鉀干燥。將干燥后的粗產(chǎn)物醚溶液濾入25mL蒸餾瓶,用溫水浴蒸去乙醚,再在石棉網(wǎng)上直接加熱蒸出產(chǎn)品收集137~141℃的餾分。161產(chǎn)物的定性分析純粹2-甲基-2-己醇的沸點為143℃,折光率1.4175。1.羥基的鑒定酸鈰銨試驗取2滴樣品干燥的試管中,加入2mL二氧六環(huán)制成溶液,在加入0.5mL硝酸鈰銨,振蕩后觀察顏色變化,溶液呈紅色表示有醇存在,并做空白試驗對比。ucas試驗取樣品5~6滴于干燥的試管中,加入Lucas試劑(鹽酸-氯化鋅試劑)2mL,在水浴中溫熱數(shù)分鐘,塞住管口激烈振蕩后,靜置,溶液慢慢出現(xiàn)混濁,最后出現(xiàn)分成,則有醇存在。2.沸點測定3.折射率測定162

注意問題[1]如需替換,可用17.7(12mL,0.16mol)溴乙烷代替正溴丁烷,其余步驟相同,產(chǎn)物為2-甲基-2-丁醇。蒸餾收集95~105℃餾分,產(chǎn)量約5g。純粹2-甲基-2-丁醇沸點為102℃,折光率1.4052。[2]本實驗所用儀器及試劑必須充分干燥。正溴丁烷用無水氯化鈣干燥并蒸餾純化;丙酮用無水碳酸鉀干燥,亦經(jīng)蒸餾純化。所用儀器,在烘箱中烘干后,取出稍冷卻放入干燥器中冷卻。或?qū)x器取出后,在開口處用塞子塞緊,以防止在冷卻過程中玻璃壁吸附空氣中的水分。[3]鎂屑不宜采用長期放置的。如長期放置,鎂屑表面常有一層氧化膜,可采用下法除去:用5%鹽酸溶液作用數(shù)分鐘,抽濾除去酸液后,依次用水、乙醇、乙醚洗滌。抽干后置于干燥器內(nèi)備用。也可用鎂帶代替鎂屑,使用前用細砂紙將其表面擦亮,剪成小段。163[4]為了使開始時溴丁烷局部濃度較大,易于發(fā)生反應,故攪拌應在反應開始后進行。若5min后反應仍不開始,可用溫水浴熱,或在前加入一小粒碘促使反應開始。[5]2-甲基-2-己醇與水形成共沸物,因此必須很好干燥,否則前餾分將大大地增加。[6]由于醚溶液體積較大,可采用分批過濾蒸去乙醚。八思考題(1)本實驗在將Grignard試劑加成物水解前的各步中,為什么使用的藥品儀器須絕對干燥?為此你采取了什么措施?(2)如反應未開始前,加入大量正溴丁烷有什么不好?(3)本實驗可能的副反應,如何避免?(4)為什么本實驗得到的粗產(chǎn)物不能用無水氯化鈣干燥?(5)用Grignard試劑法制備2-甲基-2-己醇,還可采取什么原料?寫出反應式并對幾種不同的路線加以比較。返回164實驗二苯甲醇和苯甲酸制備

和苯甲酸乙酯的制備以苯甲醛為原料,經(jīng)過Cannizzaro反應制備苯甲醇和苯甲酸,然后苯甲酸和乙醇反應進行酯化反應制備苯甲酸乙酯。165第一部分苯甲酸和苯甲醇的制備實驗原理芳香醛和其它無α-活潑氫的醛(如甲醛、三甲基乙醛等)與濃的強堿溶液作用時,發(fā)生自身氧化還原反應,一分子醛被氧化為酸,另一分子醛被還原為醇,此反應稱為Cannizzaro反應。由于苯甲醛無α-活潑氫,在濃堿(氫氧化鈉或氫氧化鉀)中發(fā)生Cannizzaro反應,一分子苯甲醛被氧化為苯甲酸,一分子苯甲醛被還原為苯甲醇,反應如下:166二試劑苯甲醛(新蒸)21g(20mL,0.2mol)氫氧化鉀18g(0.32mol)乙醚,10%碳酸鈉溶液,濃鹽酸三儀器125mL錐形瓶、布氏漏斗、抽濾瓶、簡單蒸餾裝置167四實驗步驟1、反應在125mL錐形瓶中配制18g氫氧化鉀和18mL水的溶液,冷至室溫后,加入20mL新蒸過的苯甲醛。用橡皮塞塞緊瓶口,用力振搖,使反應物充分混合,最后成為白色糊狀物,放置24小時以上。1682、分離提純苯甲醇相反應混合物中逐漸加入足夠量的水(約60mL),不斷振搖使其中的苯甲酸鹽全部溶解。將溶液倒入分液漏斗中,每次用20mL乙醚萃取三次。合并乙醚萃取液,依次用5mL飽和亞硫酸氫鈉溶液、10mL10%碳酸鈉溶液及10mL水洗滌,最后用無水硫酸鎂或無水硫酸鉀干燥。干燥后的乙醚溶液,先蒸去乙醚,再蒸餾苯甲醇,收集204~2060C的餾份(純粹的苯甲醇的沸點為205.350C,折射率1.5396)。3、分離提純苯甲酸乙醚萃取后的水溶液,用濃鹽酸酸化至使剛果紅試紙變藍。充分冷卻使苯甲酸析出完全,抽濾,粗產(chǎn)品用水重結晶,干燥得苯甲酸。(純粹苯甲酸的熔點:122.40C)169五產(chǎn)物的簡單分析1.苯甲醇測定折射率。2.苯甲酸測定熔點。六注意問題本實驗充分振搖使反應的關鍵。170第二部分苯甲酸乙酯的制備一實驗原理苯甲酸和乙醇在硫酸的催化作用

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