蘇州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院課程教案

蘇州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院課程教案[試驗名稱] 鄰硝基苯胺和對硝基苯胺的制備〔二〕[教學(xué)目標] 穩(wěn)固薄層層析，把握水蒸氣蒸餾及柱層析分別的操作技能。[教學(xué)重點] 水蒸氣蒸餾及柱層析分別的原理和操作技術(shù)。[教學(xué)難點] 水蒸氣蒸餾及柱層析分別的原理、應(yīng)用和操作技術(shù)。[教學(xué)方法] 爭論法，演示法，表達法[教學(xué)過程][引言] 【試驗內(nèi)容】鄰硝基苯胺和對硝基苯胺的制備〔二〕【試驗?zāi)康摹糠€(wěn)固薄層層析，把握水蒸氣蒸餾及柱層析分別的操作技能[表達] 【試驗理論：水蒸氣蒸餾】?水蒸氣蒸餾：有機物與水一起共熱，當體系總的蒸氣壓等于大氣壓力時，體系沸騰，此100oC的溫度下隨蒸氣一起蒸出來，這樣的操作叫做水蒸氣蒸餾。?水蒸氣蒸餾的用途及適用場合：水蒸氣蒸餾是用來分別和提純液態(tài)或固態(tài)有機化合物的一種方法，常用于以下場合：某些沸點高的有機化合物，在常壓蒸餾雖可與副產(chǎn)品分別，但易將其破壞。從較多固體反響物中分別出被吸附的液體。?被提純物質(zhì)必需具備以下幾個條件：不溶或難溶于水；共沸騰下與水不發(fā)生化學(xué)反響；100oC左右時，必需具有肯定的蒸氣壓[666.5~1333Pa(5~10mmHg)][演示]【試驗裝置圖】水蒸氣蒸餾裝置包括：水蒸氣發(fā)生器、蒸餾局部、冷凝局部和承受器四個局部。1．水蒸氣發(fā)生器中用一根玻璃管作為安全管，通過其中水面的凹凸可推斷整個水蒸氣蒸餾[1]，移去熱源，拆下裝置進展檢查、處理。玻璃三通〔T型管〕用來除去水蒸氣中冷凝下來的水，和T型管相連的左、右水蒸氣流通管盡可能短些，以削減水蒸氣的冷凝。導(dǎo)氣管要盡可能接近蒸餾瓶底部，與樣品充分接觸。T型管T型管導(dǎo)氣管彈簧夾橡皮管500mL100mL蒸餾瓶水蒸氣發(fā)生器[表達]【操作要點】3/4T型管的彈簧夾，加熱至沸騰，當有大量水蒸氣從T型管的支管沖出時，馬上上緊彈簧夾[1]，水蒸氣進入蒸餾局部，開頭蒸餾。此時可以預(yù)熱盛有樣品的蒸餾瓶，留意不能使瓶內(nèi)液體暴沸，以免發(fā)生意外；也要留神蒸干，保持反響瓶中水位1/32-3滴/秒。蒸餾過程中要時刻關(guān)注安全管中的水位。當餾出液無明顯油珠時，便可停頓蒸餾。此時先松開彈簧夾，然后移開熱源，避開倒吸。[表達]【試驗步驟】?鄰、對硝基苯胺的分別0.5g100mL50mL熱水進展水蒸氣蒸餾[2]100mL150-200mL餾出液[3]20mLCHCl

分兩次對含較多產(chǎn)品的2 2[43-5m[5]液體，將其倒入結(jié)晶皿中，待溶劑揮發(fā)[6]后即有橙黃色結(jié)晶析出，此為鄰硝基苯胺。[7]濾，洗滌，烘干，稱量。?鄰、對硝基苯胺的薄層層析1mL53的石油醚－丙酮為開放劑進展薄層分析，在薄板上可得兩個點，分別測定它們的Rf值[8]。3個樣品進展比對，分別是約0.05g鄰、對硝基苯胺混合物〔水解產(chǎn)物的產(chǎn)品〔餾出物〕和粗對硝基苯胺〔水蒸氣蒸餾殘液中的晶體。[表達] 【試驗理論：柱色譜〔ColumnChromatography〕簡介】【柱色譜的原理】液體樣品從柱頂參加，流經(jīng)吸附柱時，即被吸附在柱中固定相〔吸附劑〕的上端，然后從柱頂參加流淌相〔洗脫劑〕淋洗，由于固定相對各組分吸附力量不同，以不同速度沿柱下移，吸附力量弱的組分隨洗脫劑首先流出，吸附力量強的組分后流出，分段接收，以此到達分別、提純的目的?！局V的一般過程】選擇吸附劑：常用的吸附劑：氧化鋁，硅膠，氧化鎂，碳酸鈣，活性炭等選擇規(guī)章：吸附劑必需與被吸附物質(zhì)和開放劑無化學(xué)作用；吸附劑的顆粒大小要適中；可以依據(jù)被提純物質(zhì)的酸、堿性選擇適宜的吸附劑?！不蚍肿又兴瑯O性較大的基團其吸附力量也較強。極性基團的吸附力量排序如下：Cl-,Br-,I-

C C < -OCH3 < -CO2R< C O < -CHO < -SH < -NH2 < -OH < -CO2H選洗脫劑：依據(jù)被分別物各組分的極性和溶解度選擇相應(yīng)極性的溶劑，當單一溶劑無法很好洗脫時，可考慮選擇混合溶劑。溶劑的洗脫力量按遞增次序排列如下：己烷〔石油醚、四氯化碳、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丙醇、乙醇、甲醇、水。裝柱：10:1~20:1。固定相用量與50:1~100:1。裝柱的方法分濕法和干法兩種，無論哪一種，裝柱的過程中都要嚴格排解空氣，吸附劑不能有裂縫。上樣前必需使吸附劑在洗脫劑的流淌過程中進展沉降至高度不變?yōu)橹梗藶閴褐?。淋洗分別：當被分別物的溶液面降至吸附劑外表時，馬上參加洗脫劑進展淋洗，此時可以協(xié)作薄層層析來確定各組分的分別狀況。[表達]【試驗步驟】對硝基苯胺的柱層析提純[9]5mLCHCl1d/s[10]；2 2從柱頂參加活性氧化鋁15g，邊加邊小扣層析柱，使填裝嚴密、均勻，且氧化鋁頂端水平；參加剩余洗脫劑，壓柱。0.05g1mLCHCl

[11]。2 2當洗脫劑CHCl[122 2好的樣品溶液。當樣品溶液面再次降至氧化鋁外表時[12]，用滴管沿柱壁參加CHCl淋洗。2 2可觀看到色帶的形成和分別。[表達] 【注釋】防范蒸汽燙傷！濾紙和外表皿上沾著的樣品可留作薄層層析用；水蒸氣發(fā)生器用煤氣燈加熱，樣品蒸餾器用酒精燈加熱，留意樣品應(yīng)裝在哪一個燒瓶里！目的是盡量除盡鄰位體，確保分別效果。萃取顏色較深的餾出液，大局部同學(xué)是前一瓶。分液靜置肯定要充分。70-80oC3-5mL便于轉(zhuǎn)移。放在通風(fēng)櫥里進展揮發(fā)，得到的晶體可作為純樣品進展薄層層析。當水蒸氣蒸餾接近尾聲時，停頓通入水蒸氣，只加熱蒸餾瓶中溶液并濃縮至體積約80mL。將殘液趁熱倒入小燒杯中，自然冷卻，可析出粗產(chǎn)品晶體。薄板從層析缸中取出時要標記溶劑前沿；得到的兩個點可能會比較靠近，留意測量準確學(xué)會推斷哪一個是鄰位體哪一個是對位體〔教師參考值：R

=0.35〕f鄰 f對25mL溶劑；柱層析完畢后，馬上清洗層析柱，將活塞卸下洗凈。固定相〔氧化鋁〕要致密，不能夾帶氣泡。這樣做