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1、常用試劑的性質(zhì)與制備純化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到大量的試劑,包括無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)試劑,市售的試劑有分析純(A.R)、化學(xué)純(C.P)、工業(yè)級(jí)(T.P)等級(jí)別,其中分析純的純度較高,工業(yè)級(jí)則帶有較多的雜質(zhì)。在某些有機(jī)反應(yīng)中,對(duì)試劑或溶劑的要求較高,即使微量的雜質(zhì)或水分的存在,也會(huì)對(duì)反應(yīng)的速率、產(chǎn)率和產(chǎn)品純度帶來(lái)一定的影響,因此掌握一些必要的試劑的純化方法是十分必要的。在實(shí)際工作中還會(huì)經(jīng)常遇到無(wú)法買(mǎi)到某種試劑或買(mǎi)不到高純度試劑的情況,影響實(shí)驗(yàn)工作正常進(jìn)行,因此,了解一些常用試劑的制備方法也是十分必要的。在這部分中給出了常用有機(jī)和無(wú)機(jī)試劑的制備與純化方法,希望能給實(shí)驗(yàn)工作帶來(lái)一些方便。1氨氣 商品的氨氣一
2、般用鋼瓶盛裝,使用時(shí)通過(guò)減壓裝置可以得到氣態(tài)的氨。氣體的流速可由計(jì)泡計(jì)來(lái)控制,其中計(jì)泡計(jì)中含有少量濃氫氧化鉀溶液(12 g 氫氧化鉀溶于12 mL水)。在計(jì)泡計(jì)和反應(yīng)器之間應(yīng)加一安全瓶。通過(guò)裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥。 如果需要少量的氨可以用如下方法制備:在上端裝有回流冷凝管的圓底燒瓶中加入濃氨水,緩慢加熱,氣體通過(guò)裝有疏松的堿石灰或塊狀氧化鈣的干燥塔干燥,然后通過(guò)安全瓶引入反應(yīng)瓶。2氨基鈉 市售顆粒狀氨基鈉純度為8090%,氨基鈉不容易研碎,通常在裝有烴類(lèi)惰性溶劑(如甲苯、二甲苯等)的研缽中研磨。氨基鈉在常溫下暴露在空氣中23天會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的混合物。為了安全,打開(kāi)的氨基鈉應(yīng)該立即
3、使用,容器敞口放置不應(yīng)超過(guò)12小時(shí)。當(dāng)氨基鈉形成氧化物時(shí)(顏色變?yōu)辄S色或棕色)爆炸性很強(qiáng),不能再使用。將少量沒(méi)有用完的氨基鈉加入甲苯使其完全覆蓋,攪拌下緩慢加入用甲苯稀釋過(guò)的乙醇,可將其分解掉。 實(shí)驗(yàn)室由鈉和液氨在三價(jià)鐵離子催化下制備氨基鈉:向500 mL的三頸瓶中加入300 mL無(wú)水液氨。三頸瓶上裝有玻璃塞、密封的攪拌棒和裝有堿石灰干燥管的回流冷凝管。攪拌下,向溶液中加入0.5 g鈉,溶液顯藍(lán)色。然后加入0.5 g硝酸鐵粉末催化劑, 30分鐘內(nèi)加入13.3 g切成小塊的鈉。當(dāng)鈉轉(zhuǎn)化成氨基鈉后,溶液由藍(lán)色變?yōu)榛疑珣腋∫?,從滴液漏斗中加入足量的無(wú)水乙醚,使液體體積保持在300 mL左右。升溫蒸出
4、氨,當(dāng)氨幾乎全部蒸完后攪拌氨基鈉懸浮液,加熱回流5 min,然后冷卻到室溫,得到23.4 g氨基鈉的醚懸浮液,轉(zhuǎn)化幾乎是定量的。3鈀催化劑 鈀催化劑是非常有效的加氫催化劑,價(jià)格比較貴。實(shí)驗(yàn)室可由氯化鈀制備鈀催化劑。(1)Pd-C(5%Pd)的制備:將1.7 g氯化鈀和1.7 mL濃鹽酸加入到20 mL水中,水浴加熱2小時(shí)溶解完全,然后將它加入到用200 mL水溶解了30g乙酸鈉的溶液中,盛放在500 mL的燒瓶中。加20 g酸洗過(guò)的活性炭,在氫氣氣氛中氫化直到反應(yīng)結(jié)束。過(guò)濾收集催化劑,用5份100 mL的水洗滌,吸濾抽干。在室溫下用氫氧化鉀干燥或在真空干燥器中用無(wú)水氯化鈣干燥。將催化劑碾成粉末
5、,貯存在塞緊塞子的試劑瓶中。(2)Pd-C(30%Pd)的制備:將8.25 g氯化鈀和5 mL濃鹽酸加入到50 mL水中。冰浴冷卻下,加入50 mL 40%的乙醛溶液,再加入11 g酸洗過(guò)的活性炭。機(jī)械攪拌下加入50 g氫氧化鉀溶于50 mL水的溶液,保持溫度低于50。加完后將溫度升到60,保持15 min,用水徹底清洗催化劑后,再將水倒出;用乙酸洗滌,吸濾,再用水洗至無(wú)Cl-和OH-離子。在100干燥,儲(chǔ)存在干燥器中。(3)鈀黑的制備:5 g氯化鈀溶于30 mL濃鹽酸后用80 mL水稀釋?zhuān)}浴冷卻下加入35 mL 40%的乙醛溶液。將35 g 氫氧化鉀溶于35 mL水中,強(qiáng)力攪拌下,在30
6、 min內(nèi)將其加入混合物中。加熱到60,保持30 min后將水傾出并用水洗滌沉淀6次,過(guò)濾到坩堝上,用1 L水洗滌,吸干,轉(zhuǎn)入干燥器中干燥,產(chǎn)量為3.1 g。(4)Pd-BaSO4(5%Pd)的制備:在2 L燒杯中加入63.1 g氫氧化鋇溶于600 mL水的熱溶液(t80),在快速攪拌下一次加入60 mL 3 molL-1硫酸。再加入3 molL-1硫酸使懸浮物對(duì)石蕊顯酸性。將4.1 g氯化鈀溶于10 mL濃鹽酸后用20 mL水稀釋?zhuān)跈C(jī)械攪拌下加入硫酸鋇溶液,然后再加入4 mL 40%的乙醛溶液。用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)至弱堿性,繼續(xù)攪拌5 min,靜置。傾出上層清夜,用水洗,再靜置,重復(fù)8
7、10次。過(guò)濾,用5份25 mL的水洗滌,盡量吸干,80干燥,研細(xì)催化劑,密封在瓶子里備用。4苯沸點(diǎn)80.1,密度d0.8791,不溶于水,能與乙醇互溶。熔點(diǎn)為5.2。工業(yè)苯中常含有噻吩,而噻吩的沸點(diǎn)(84)與苯接近,不能用蒸餾方法分離。檢查苯中有無(wú)噻吩,可取5 mL苯加入10 mL靛紅和10 mL濃硫酸組成的溶液,振搖片刻,當(dāng)有噻吩存在時(shí),酸層呈現(xiàn)淺藍(lán)色。要制取無(wú)水無(wú)噻吩的苯一般可采用在室溫下用濃硫酸洗滌的方法。取體積相當(dāng)于苯體積15的濃硫酸洗滌,可重復(fù)操作直至酸層呈現(xiàn)無(wú)色或淡黃色為止,然后用水洗至中性,用無(wú)水氯化鈣干燥后,蒸餾,收集7981餾分,最后以金屬鈉脫水成無(wú)水苯。5吡啶沸點(diǎn)115.5
8、,密度d1.5095,折光率n 20D 0.9819。分析純吡啶含有少量水,如要制備無(wú)水吡啶,可將吡啶和粒狀氫氧化鉀一起回流,然后隔絕潮氣蒸出備用。干燥的吡啶吸水性很強(qiáng),保存時(shí)應(yīng)將容器口用石蠟封好。6丙酮沸點(diǎn)56,密度d 0.7898,能與水、乙醇、乙醚互溶。工業(yè)丙酮含有甲醇、乙醇、酸、水等雜質(zhì)。一般丙酮的純化是將丙酮和高錳酸鉀一起回流,直至加入的高錳酸鉀的紫色不再退去為止,然后將丙酮蒸出,用無(wú)水碳酸鉀干燥,再進(jìn)行蒸餾。7冰醋酸沸點(diǎn)117,將市售乙酸在4下緩慢結(jié)晶,過(guò)濾,壓干。少量的水可用五氧化二磷回流干燥幾小時(shí)除去。冰醋酸對(duì)皮膚有腐蝕作用,觸及皮膚或?yàn)R到眼睛時(shí),要用大量水沖洗。8氮?dú)?氮?dú)庖?/p>
9、般以壓縮氣的形式貯存于鋼瓶中,一般含有痕量的氧氣,可以采用以下方法除去:(1)通過(guò)沒(méi)食子酸的堿溶液(15 g沒(méi)食子酸溶于100 mL 50% NaOH溶液);(2)通過(guò)Fieser溶液,該溶液制備方法:在100 mL水中溶20克氫氧化鉀,攪拌加入2克蒽醌-2-磺酸鈉和15 g亞硫酸氫鈉微熱到溶解,當(dāng)該血紅色的溶液冷至室溫即可使用,該溶液能吸收750 mL氧氣,當(dāng)溶液顏色變化至褐色或者有沉淀生成時(shí),該溶液即失去作用了。也有市售的不含氧氣的高純氮,但價(jià)格較貴。9N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)沸點(diǎn)149156,密度d0.9487,折光率n 20D 1. 4305,無(wú)色液體,能與多數(shù)有機(jī)溶劑和水互溶
10、,是優(yōu)良的有機(jī)溶劑。市售的DMF含有少量水、胺和甲醛等雜質(zhì)。在常壓蒸餾時(shí)有些分解,產(chǎn)生二甲胺與一氧化碳,若有酸或堿存在時(shí),分解加快,在加入固體氫氧化鉀或氫氧化鈉后,在室溫放置數(shù)小時(shí),即有部分分解。因此最好用硫酸鈣、硫酸鎂、氧化鋇、硅膠或分子篩干燥,然后減壓蒸餾,收集76/4.79 kPa(36mmHg)的餾分。如其中含水較多時(shí),可加入十分之一體積的苯,在常壓及80以下蒸去水和苯,然后用硫酸鎂或氧化鋇干燥,再進(jìn)行減壓蒸餾。10二甲亞砜沸點(diǎn)189,熔點(diǎn)18.5,密度d1.100,折光率n 20D 1.4783。二甲亞砜能與水互溶,可用分子篩長(zhǎng)期放置加以干燥。然后減壓蒸餾,收集761.6 kPa餾分
11、。蒸餾時(shí)溫度不可超過(guò)90,否則會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成二甲砜和二甲硫醚。也可用氧化鈣、氧化鋇或無(wú)水硫酸鋇等來(lái)干燥,然后減壓蒸餾。二甲亞砜與某些物質(zhì)混合時(shí)可能發(fā)生爆炸,如氫化鈉、高碘酸或高氯酸鎂等,使用時(shí)應(yīng)注意。11二氧化碳 在啟普發(fā)生器中用碳酸鈣和稀鹽酸(11)可以制備二氧化碳。將氣體通過(guò)裝有碳酸氫鈉的洗氣瓶中可除去酸霧,如果需要干燥,再將氣體通入另外兩個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶除去。 大量的二氧化碳可用商品的鋼瓶氣,氣體可通過(guò)兩個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶干燥,在二氧化碳?xì)怏w中存在少量的空氣。 為了達(dá)到某種實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄈ绺袷戏磻?yīng)),可用固態(tài)二氧化碳(干冰),注意不能在沒(méi)有保護(hù)的情況下直接用手拿固態(tài)二氧化碳,否則會(huì)
12、凍傷。如果要用干冰粉末,可將大塊的干冰用布包起來(lái)再砸碎。干冰揮發(fā)時(shí)可以穩(wěn)定地提供二氧化碳?xì)怏w,可在燒瓶中裝入大小合適的干冰塊,產(chǎn)生的氣體經(jīng)過(guò)濃硫酸洗氣瓶、安全瓶與反應(yīng)器相連。12二氧化錳 二氧化錳在有機(jī)合成方面的主要用途是將含有烯丙基、芐基的1和2醇選擇性的氧化成相應(yīng)的羰基化合物,二氧化錳的活性隨制備方法的不同而不同,高活性的二氧化錳可以通過(guò)用過(guò)量高錳酸鹽在堿性條件下氧化二價(jià)錳離子得到: 將223 g(1 mol)四水合硫酸錳溶于300 mL水中,形成溶液(a),配制240 mL 40%的氫氧化鈉的水溶液(b),然后在1200 mL水中溶解190 g(1.2 mol)高錳酸鉀并加熱攪拌,在1小
13、時(shí)內(nèi)向其中同時(shí)加入(a)和(b),最后分離出純的二氧化錳褐色沉淀。二氧化錳很細(xì),離心分離,并用水徹底洗滌至溶液無(wú)色,在100120干燥。也可以盡可能延長(zhǎng)抽濾時(shí)間以除去大部分水分,再用150 mL苯與25 g濾餅混合蒸餾除去剩余的水。通過(guò)沉淀法得到的二氧化錳反應(yīng)活性已足夠直接用于氧化反應(yīng)。要評(píng)價(jià)一種二氧化錳試樣的反應(yīng)活性,可在50 mL干燥的石油醚中(b.p.3060)溶解0.25 g純苯丙稀醇,加入2 g預(yù)先用P2O5干燥的MnO2試樣,在室溫下振蕩該溶液2小時(shí)。過(guò)濾,揮發(fā)溶劑,將產(chǎn)物在甲醇中用2,4二硝基苯肼的磺酸鹽處理。收集得到的肉桂醛2,4二硝基苯腙并用乙酸乙酯重結(jié)晶,高活性的二氧化錳生
14、成的衍生物的產(chǎn)量應(yīng)超過(guò)0.35 g(60%),熔點(diǎn)255。13二氧六環(huán)沸點(diǎn)104.5,密度d1.0336。與水互溶,無(wú)色,易燃,能與水形成共沸物(含量為81.6,沸點(diǎn)87.8),一般含有少量二乙醇縮醛與水,可加入10的濃鹽酸回流3小時(shí),同時(shí)慢慢通入氮?dú)?,以除去生成的乙醛。冷卻后,加入粒狀氫氧化鉀直至其不再溶解,分去水層,再用粒狀氫氧化鉀干燥一天。過(guò)濾,加入金屬鈉回流數(shù)小時(shí),蒸餾。放久的二氧六環(huán)中可能含有過(guò)氧化物,要注意除去,然后再處理。14N,N-二環(huán)己基碳二酰亞胺(DCC;C6H11N=C=NC6H11) 熔點(diǎn)3335,為蠟狀低熔點(diǎn)的固體,該試劑對(duì)皮膚具有強(qiáng)腐蝕性,還會(huì)引起過(guò)敏,使用時(shí)必須小
15、心??梢再I(mǎi)到質(zhì)量很高的DCC(純度99%),可將試劑瓶置于少量熱水中使之液化以便稱(chēng)重。 該試劑常用作脫水劑,反應(yīng)后以二環(huán)己基脲形式除去。回收的二環(huán)己基脲(m.p. 234)可用乙醇重結(jié)晶,然后在吡啶溶液中與對(duì)甲苯磺酰氯、三氯氧磷或五氧化二磷反應(yīng)轉(zhuǎn)化為DCC:攪拌下,將17.1 g(47 mL,0.11 mol)三氯氧磷滴加到溶有22.5 g(0.1 mol)二環(huán)己基脲的50 mL吡啶溶液中,然后加熱到6090保持1.5小時(shí),將反應(yīng)產(chǎn)物倒在碎冰上,用石油醚(b.p.6080)萃取,用無(wú)水硫酸鈉干燥萃取物,再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑,剩余的油狀物減壓蒸餾。二酰亞胺的產(chǎn)量約為14 g(68%),b.p.
16、157159/2.0 kPa(131/0.5 kPa)。15氟化鉀無(wú)水氟化鉀可通過(guò)下列的步驟制備:氟化鉀晶體研細(xì),用加熱套加熱到180210,存放在干燥器中。在使用前,將氟化鉀干燥三小時(shí),然后在加熱的研缽(50)中研磨。 16鉻氧化劑 在有機(jī)化學(xué)中Cr(VI) 廣泛的用作氧化劑。氧化鉻是一種易潮解的紅色晶體,易溶于水和硫酸,為強(qiáng)氧化劑,處理時(shí)必須小心。通常用它的乙酸或乙酐溶液。將氧化鉻加到冰冷的乙酐中可配成氧化鉻的乙酐溶液,切記不要將酸酐加到氧化鉻上,將酸酐加到大量的氧化鉻上會(huì)引起爆炸性分解。在將簡(jiǎn)單一級(jí)醇氧化為醛、二級(jí)醇氧化為酮、烷基硼烷氧化為酮的反應(yīng)中,也可用重鉻酸鈉的硫酸水溶液作為氧化劑
17、。由于一級(jí)醇氧化生成的醛會(huì)被繼續(xù)氧化為羧酸,因此一般不用酸性鉻酸鹽來(lái)氧化一級(jí)醇制醛。而在惰性介質(zhì)中Cr(VI)可以進(jìn)行選擇性氧化,目前Cr(VI) 的吡啶配合物(重鉻酸吡啶鹽和氯鉻酸吡啶鹽)廣泛用于一級(jí)醇和含有酸敏感基團(tuán)醇的選擇性氧化。 用重鉻酸吡啶鹽氧化一級(jí)醇和二級(jí)醇的步驟為:在磁力攪拌下,向150 mL含吡啶9.49 g(12 mmol)的二氯甲烷中加入6 g(60 mmol)的三氧化鉻,然后用已裝有干燥劑的干燥管將燒瓶塞上,溶液為深紫色,攪拌15 min,在攪拌后期加入一部分溶于少量二氯甲烷的醇溶液(10 mmol),立即有焦油狀黑色沉淀產(chǎn)生,溶液溫度保持在室溫,繼續(xù)攪拌15 min,此
18、時(shí)溶液和殘?jiān)謱樱?00 mL乙醚洗殘?jiān)?。有機(jī)層用三份100 mL 5%的NaOH水溶液洗三次,100 mL 5%的HCl水溶液洗一次,100 mL 5%的NaHCO3水溶液洗一次,100 mL的NaCl飽和水溶液洗一次,然后用硫酸鎂進(jìn)行干燥,最后將分層的二氯甲烷濃縮,用乙醚將殘?jiān)统觯瑸V出不溶的鉻鹽,用稀堿溶液和飽和鹽水洗滌,用硫酸鎂干燥,減壓蒸餾溶液得到醛和酮的粗產(chǎn)品。可用這樣的步驟氧化的醇有2辛醇(羰基化合物的產(chǎn)率為97%),1辛醇(90%),苯甲醇(89%),冰片醇(89%),肉桂醇(96%)。 氯鉻酸吡啶鹽是在有鹽酸存在的條件下由三氧化鉻和吡啶作用形成的,它具有弱酸性,易和堿性基團(tuán)
19、反應(yīng),它可替代氧化劑重鉻酸吡啶鹽??捎孟旅娴姆椒ㄖ苽渎茹t酸吡啶鹽:在攪拌的過(guò)程中向184 mL 6molL-1 HCl(1.1 mol)中快速加入100 g(1 mol)氧化鉻(VI),5 min后將溶液冷卻到0,小心加入79.1 g(1 mol)吡啶(至少用10 min),重新冷卻到0,得到一種橙黃色固體,將固體置于磨砂玻璃漏斗中過(guò)濾,真空干燥1小時(shí),得產(chǎn)物188.8 g(84%)。用水分測(cè)定儀不易測(cè)出該固體是否完全干燥,因此需在室溫下放置一段時(shí)間。氯鉻酸吡啶鹽可將1庚醇氧化為庚醛。 在一些反應(yīng)中吸附在氧化鋁上的氯鉻酸吡啶鹽的反應(yīng)效果更好。40時(shí),6 g三氧化鉻溶于11 mL鹽酸(6 mol
20、L-1)中,10 min內(nèi)加入4.75 g吡啶,將溶液降溫到10以下,直到形成橙黃色固體,再升溫到40,使固體溶解,在攪拌下加入50 g氧化鋁,保持溫度為40,蒸出溶劑,得橙色固體,真空干燥2小時(shí)。該試劑在避光條件下可在真空干燥器中保存幾周,其活性不變。17高碘酸商品的高碘酸一般有95%和50%兩種規(guī)格。高碘酸可對(duì)相鄰碳原子上有兩個(gè)羥基或一個(gè)羥基和一個(gè)氨基的化合物進(jìn)行選擇性氧化。即:CC鍵斷裂。RCH(OH)CH(OH)R+ HIO4 RCHO + RCHO + HIO3 + H2ORCH(OH)CH(NH2)R + HIO4 RCHO + RCHO + HIO3 + NH3 只有兩個(gè)羥基或一
21、個(gè)羥基和一個(gè)氨基在相鄰碳上時(shí)才能發(fā)生氧化反應(yīng),因此該反應(yīng)可用來(lái)檢驗(yàn)是否存在相鄰的羥基(例如1,2二醇)和相鄰的羥基、氨基。羥基和羰基相鄰或羰基和羰基相鄰的化合物也可被氧化,如:RCH(OH)COR + HIO4 RCHO + RCO2H + HIO3RCOCOR + HIO4 + H2O RCO2H + RCO2H + HIO3 pH在35之間進(jìn)行的氧化反應(yīng)用NaIO4和KIO4。高碘酸鈉在水中的溶解度為:0.07 gmL-1,加入堿會(huì)形成難溶的Na2H3IO6沉淀。(Na2H3IO6水中溶解度0.2%)。如果反應(yīng)物不溶于水,氧化反應(yīng)就應(yīng)該在用水稀釋的乙醇、甲醇或乙酸中進(jìn)行。氧化劑應(yīng)稍過(guò)量,否
22、則所得的氧化產(chǎn)物為部分氧化產(chǎn)物。 18過(guò)氧化苯甲酰 過(guò)氧化苯甲酰是一種危險(xiǎn)物質(zhì),很容易爆炸。商業(yè)產(chǎn)品很便宜,一般含水25%。在實(shí)驗(yàn)中少量的過(guò)氧化苯甲酰可在強(qiáng)堿存在的條件下由苯甲酰氯和過(guò)氧化氫反應(yīng)制備 在通風(fēng)櫥中,向浸沒(méi)于冰浴中的600 mL的燒杯中加入50 mL(0.175 mol)12%(40體積)的過(guò)氧化氫,同時(shí)裝上機(jī)械攪拌,將30 mL 4 molL-1的氫氧化鈉溶液和30g(25 mL,0.214 mol)新蒸餾的苯甲酰氯(有催淚性,注意防護(hù))分別裝入兩個(gè)滴液漏斗,將漏斗頸浸沒(méi)于燒杯中,攪拌下同時(shí)滴入燒杯中。滴加的過(guò)程中要注意溶液保持弱減性,溫度不超過(guò)58。全部加完后,繼續(xù)攪拌半小時(shí),
23、此時(shí)不再有苯甲酰氯的氣味,抽濾絮狀沉淀,用少量冷水洗滌,然后放在濾紙上風(fēng)干,得到12 g 純度為46%的過(guò)氧化苯甲酰??扇苡谝惑w積的氯仿,再加入兩體積的甲醇析出沉淀的方法來(lái)提純。在熱的氯仿中過(guò)氧化苯甲酰不能重結(jié)晶,因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生非常劇烈的爆炸。過(guò)氧化苯甲酰在160時(shí)熔化并分解,與所有的有機(jī)過(guò)氧化物一樣,過(guò)氧化苯甲酰應(yīng)在防護(hù)屏后小心處理,而且應(yīng)使用角勺或聚乙烯勺處理。 為了確定過(guò)氧化苯甲酰的含量(含有其它有機(jī)過(guò)氧化物),可用下面的步驟:準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g過(guò)氧化苯甲酰,溶于裝有15 mL氯仿的350 mL的錐形瓶中,冷卻到-5,加入25 mL 0.1 molL-1的甲醇甲醇鈉溶液,冷卻,震蕩5 min
24、。在溶液為-5時(shí),劇烈攪拌,依次加入100 mL冰水,5 mL 10%的硫酸和2 g溶于20mL 10%的硫酸的碘化鉀,然后用0.10 molL-1的標(biāo)準(zhǔn)亞硫酸鈉滴定析出的碘1 mL 0.10 molL-1 Na2S2O30.0121 g過(guò)氧化苯甲酰19過(guò)氧化氫 市售過(guò)氧化氫的濃度一般為28%和70%。也有高濃度的過(guò)氧化氫,如濃度為86%。濃過(guò)氧化氫與有機(jī)物或過(guò)渡金屬接觸會(huì)發(fā)生爆炸,因此必須小心。 只要采用一定的安全防范,即使是高濃度的過(guò)氧化氫(大于50%),也可以進(jìn)行處理。首先,最好戴上防護(hù)鏡和橡膠或塑料手套,因?yàn)楦邼舛鹊娜芤簳?huì)使紡織品燃燒,而且必須穿上橡膠或塑料圍裙。所有涉及到該溶液的操作
25、均應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,并且反應(yīng)裝置應(yīng)安裝在裝有水的塑料盤(pán)中,以防止過(guò)氧化氫溢出。 吸入高濃度的過(guò)氧化氫的蒸氣會(huì)使鼻子和喉嚨疼痛,眼睛接觸后會(huì)使角膜潰爛。皮膚上濺到過(guò)氧化氫溶液,應(yīng)立即用自來(lái)水沖洗。操作前應(yīng)準(zhǔn)備好水,用于沖洗濺出和泄露的過(guò)氧化氫。可以根據(jù)含氧量粗略測(cè)得過(guò)氧化氫溶液的濃度,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mL 30%的過(guò)氧化氫溶液加熱完全分解會(huì)得到100 mL氧。過(guò)氧化氫水溶液用酸性碘化鉀處理釋放出碘,再用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉滴定,這種方法也可測(cè)得過(guò)氧化氫水溶液的濃度。20光氣(碳酰氯)有市售裝在鋼瓶中的光氣或裝在安瓿中的光氣甲苯溶液(12.5%),由于光氣毒性強(qiáng),所有操作都應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,多余光氣必須
26、用20%的氫氧化鈉溶液吸收完。一般不在實(shí)驗(yàn)室中制備光氣,但少量的光氣可通過(guò)下面的步驟制備:實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,一個(gè)圓底燒瓶上裝一小的回流冷凝管,回流冷凝管上端安一“T”形接頭,再安一滴液漏斗,“T”形接頭與一系列的洗氣瓶相連,A和C作為安全瓶,B中所裝的甲苯吸收光氣。D中所裝的20%氫氧化鈉水溶液吸收HCl和微量的光氣。圓底燒瓶中裝有濃硫酸,再加入濃硫酸質(zhì)量2%的硅藻土(經(jīng)過(guò)灼燒干燥)。將四氯化碳置于滴液漏斗中,用油浴將濃硫酸加熱到120130,慢慢滴加四氯化碳,所產(chǎn)生的光氣由甲苯(B)吸收,氯化氫留在D中。 3 CCl4 + 2 H2SO4 3 COCl2+ 4 HCl + S2O5Cl2圖
27、1制備光氣裝置21鉀在處理鉀時(shí)必須非常小心,要在裝有石油醚的研缽中切金屬鉀,不要用易碎的燒杯或培養(yǎng)皿。切開(kāi)外面的氧化層,然后用鑷子將碎屑放入另一裝有石油醚的研缽中。用鑷子將剛切的鉀夾到濾紙上,快速吸干,然后加到已知質(zhì)量的裝有石油醚的燒杯中,稱(chēng)量。將稱(chēng)量后的鉀加到反應(yīng)物中。鉀碎屑不應(yīng)久置,應(yīng)立即分解掉,可將裝有鉀碎屑的研缽轉(zhuǎn)移到通風(fēng)櫥內(nèi),用移液管分批加入少量叔丁醇(不能用甲醇或乙醇),控制滴加速度使反應(yīng)不是很劇烈。準(zhǔn)備一個(gè)防熱擋板,如果溶液著火,可用擋板蓋住熄滅。粘在刀上和研缽中的鉀屑也要在通風(fēng)櫥中用叔丁醇小心處理。 22甲醛 商品福爾馬林是含3740% 甲醛的水溶液(每毫升含甲醛0.370.4
28、0 g),加入12%的甲醇作穩(wěn)定劑。當(dāng)需要干燥的氣態(tài)甲醛時(shí),可通過(guò)180200多聚甲醛的解聚得到。23金屬氫化物 金屬氫化物應(yīng)用廣泛,處理簡(jiǎn)單,常被選作很多有機(jī)官能團(tuán)的還原劑。下面幾種金屬氫化物的氘代物可以通過(guò)商業(yè)途徑得到,它們能在有機(jī)化合物的已知位置引入一個(gè)氘原子,因而這類(lèi)化合物在推測(cè)反應(yīng)途徑和反應(yīng)機(jī)理上是非常有用的。 氫化鋁鋰(LiALH4)是一種很強(qiáng)的還原劑,能迅速還原許多官能團(tuán)。一個(gè)典型的例子就是把酯還原成醇。這種試劑通常以粉末形式密封在塑料袋里,置于金屬筒中。也可以以溶液形式溶于乙醚、二甲醚、四氫呋喃或者甲苯中。氫化鋁鋰與水劇烈反應(yīng),放出氫氣,也必須避免與痕量的水蒸氣接觸,因?yàn)殡S即產(chǎn)
29、生的熱量能引燃?xì)浠X鋰。因此在處理該試劑時(shí)要特別小心。剩余的粉末試劑要安全銷(xiāo)毀,方法是在安全隔板后放一容器,內(nèi)置石油醚(b.p.6080)。將氫化鋁鋰粉末懸浮其中,小心攪拌滴加乙酸乙酯直到明顯的反應(yīng)停止,然后將混合物靜置過(guò)夜,用乙醇,再用水重復(fù)上述步驟。最后水層倒入下水道,有機(jī)層回收。 氫化鋁鋰的還原通常在醚的溶劑中進(jìn)行,如嚴(yán)格干燥過(guò)的乙醚或四氫呋喃,它在這兩種溶劑中的溶解度分別是2530g/kg和13g/kg。這些溶液中常含有大量的不溶物,可能是操作過(guò)程中氫化物與水氣反應(yīng)生成的雜質(zhì)所致,但這些成分不到1%,不會(huì)影響下一步的還原反應(yīng)。 硼氫化鈉(NaBH4)相對(duì)于氫化鋁鋰來(lái)說(shuō)是一種溫和的還原劑
30、。在羰基化合物中,它一般只還原醛類(lèi)和酮類(lèi),而且硼氫化鈉比氫化鋁鋰的選擇性要好,可以買(mǎi)到固體的NaBH4或者溶于乙二醇二甲醚、丙三醇三甲醚中的溶液。與氫化鋁鋰不同,硼氫化鈉不溶于乙醚(但可溶于二氧六環(huán)),作還原劑時(shí),一般溶于水或乙醇溶液中。zjx12161024磷酸 市售磷酸的含量為85%,d1.75;每毫升含磷酸1.57 g,相當(dāng)于65% P2O5。同樣也可以買(mǎi)到100%的磷酸(無(wú)水磷酸,相當(dāng)于72% P2O5),將90%的磷酸與P2O5按質(zhì)量比41混合也可制備100%的磷酸。 多聚磷酸(近似分子式2P2O5.3H2O)含8284%的磷酸,為粘稠液體,取用時(shí)可用蒸氣浴加熱形成流動(dòng)的液體。也可將
31、P2O5溶于8890%的磷酸(質(zhì)量比為1.81)來(lái)制備,相當(dāng)于含87% 的P2O5。25硫化氫硫化氫有毒,應(yīng)在通風(fēng)良好的通風(fēng)櫥中進(jìn)行反應(yīng)和制備,一般采用硫化亞鐵與稀鹽酸(13)在啟普發(fā)生器中制備,用水洗除去少量酸氣,因市售硫化亞鐵含有少量單質(zhì)鐵,所以制得的硫化氫含有少量氫氣。也有高純度的鋼瓶氣,純度一般為99.6%。26硫酸二烷基酯 硫酸二甲酯為液體,沸點(diǎn)188.5,幾乎沒(méi)有氣味。氣態(tài)和液態(tài)的硫酸二甲酯均有劇毒,應(yīng)在通風(fēng)櫥中使用,并戴上膠皮手套。吸入氣態(tài)的硫酸二甲酯會(huì)導(dǎo)致頭暈,甚至中毒,液態(tài)的硫酸二甲酯會(huì)滲透皮膚導(dǎo)致中毒。如果不小心將液態(tài)硫酸二甲酯灑在手上,應(yīng)立即用濃氨水沖洗,將它在未滲透皮膚
32、之前分解,然后用浸有氨水的棉團(tuán)輕輕擦拭。 硫酸二乙酯的毒性比硫酸二甲酯的弱,但在使用和處理時(shí)同樣要采取相應(yīng)的預(yù)防措施,所有的操作都應(yīng)戴上膠皮手套在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。如果硫酸二乙酯為黑色,應(yīng)該放在分液漏斗中用冰水洗滌,再用碳酸氫鈉洗滌,直到不顯酸性,最后用氧化鈣干燥,分餾,收集93/1.7 kPa的餾分。27氯氣氯是具有劇毒的刺激性氣體,制備和使用必須在通風(fēng)良好的通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。對(duì)于使用大量的氯,可用市售的鋼瓶氯氣。氣體可通過(guò)兩個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶進(jìn)行干燥,然后通過(guò)一個(gè)裝有玻璃棉的洗氣瓶以除去酸霧。少量的氯可在如圖2所示的裝置中由濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)制得。根據(jù)所需氯氣的質(zhì)量計(jì)算出高錳酸鉀的量(1
33、g Cl2約需0.9 g KMnO4),加入圓底燒瓶。將稍過(guò)量的濃鹽酸置于恒壓滴液漏斗中(1 g KMnO 4需6.2 mL濃鹽酸)然后將恒壓漏斗塞上,活塞用橡皮筋套上。將氯通過(guò)一裝有水的洗氣瓶以除去HCl,然后通過(guò)另一裝有濃硫酸的洗氣瓶進(jìn)行干燥,最好在反應(yīng)器和干燥裝置之間裝一安全瓶。鹽酸應(yīng)慢慢地滴加到高錳酸鹽晶體上,并不斷震蕩燒瓶。當(dāng)酸加入一半時(shí),氣體的揮發(fā)速度逐漸降低,此時(shí)應(yīng)稍微加熱燒瓶,酸加完后將混合物加熱到微沸,將氯全部揮發(fā)出來(lái)。圖2 氯氣制備裝置28氯仿氯仿的沸點(diǎn)61.2,密度d1.4916,不溶于水,在日光下易分解為Cl2、HCl、CO2和光氣(劇毒),故應(yīng)保存在棕色瓶中,市場(chǎng)上供
34、應(yīng)的氯仿多加有1%的乙醇以消除光氣,氯仿中的乙醇的檢驗(yàn)可用碘仿反應(yīng),游離氯化氫的檢驗(yàn)可用AgNO3的醇溶液。氯仿的純化:先用濃硫酸除去乙醇,再用無(wú)水氯化鈣干燥,最后進(jìn)行蒸餾。氯仿遇金屬鈉會(huì)發(fā)生爆炸,不可用金屬鈉干燥。 29氯磺酸(ClSO3H)處理氯磺酸時(shí)必須非常小心,它對(duì)皮膚和衣服的腐蝕性很強(qiáng),與水發(fā)生劇烈反應(yīng)。如果試劑不純,可以在全玻璃的裝置中進(jìn)行蒸餾,收集沸點(diǎn)在148150/100kPa的餾分,應(yīng)對(duì)餾分采取防潮措施。30氯化亞錫無(wú)水氯化亞錫易溶于丙酮和1-戊醇,溶于無(wú)水甲醇和無(wú)水乙醇;不溶于苯,甲苯,二甲苯和氯仿。只要有微量的水就立即水解,形成一種乳狀沉淀。用油浴在195200對(duì)結(jié)晶氯化
35、亞錫(SnCl22H2O)加熱1小時(shí),熔融物冷卻后變?yōu)榉勰睿杀4嬖诟稍锲骰蛉o的瓶中,所得產(chǎn)物在許多實(shí)驗(yàn)中都可滿(mǎn)足要求。用下面的步驟可得到更好的無(wú)水氯化亞錫:在400 mL的燒杯中加入102 g(89.5 mL,1 mol)新蒸的乙酸酐,123 g分析純的SnCl22H2O(0.5 mol),結(jié)晶立即脫水,放熱,乙酐沸騰。1小時(shí)后,用布氏漏斗或磨砂玻璃漏斗過(guò)濾無(wú)水氯化亞錫,用兩份30 mL的無(wú)水醚洗滌除去乙酐,然后在干燥器中干燥過(guò)夜。可保存在干燥器中或塞緊的瓶中。31氯化亞銅將35 g(0.14 mol)五水硫酸酮和9.2 g(0.175 mol)純氯化鈉溶于125 mL水中,溫?zé)崛芙狻?
36、 min內(nèi)加入8.4 g(0.044 mol)硫代硫酸鈉溶于90 mL水的溶液,不斷的震蕩,冷卻到室溫(必要時(shí)可以用冰?。?,將上層液體和白色的氯化亞銅分開(kāi),用溶有少量二氧化硫的水洗滌沉淀兩次(二氧化硫用來(lái)防止產(chǎn)物氧化)。將潮濕的氯化亞銅溶于60 mL濃鹽酸中,該溶液在制備好后必須在24小時(shí)內(nèi)使用,因?yàn)樗苋菀籽趸H绻获R上用,可將溶液保存在蓋緊的瓶中。如果要用干燥的氯化亞銅,可用含二氧化硫的水洗滌潮濕的氯化亞銅固體,然后用布氏漏斗過(guò)濾,用少量的冰醋酸洗數(shù)次,然后在烘箱中于100120烘干,直到不再有冰醋酸的氣味。得到純白色的氯化亞銅保存在塞緊的瓶中,產(chǎn)率幾乎是定量的。32氯化氫 制備方法1:
37、由濃硫酸和熔融后的氯化銨制備。在啟普發(fā)生器中由濃硫酸和熔融后的塊狀氯化銨反應(yīng)來(lái)制備氯化氫。氣體通過(guò)裝有濃硫酸的洗氣瓶進(jìn)行干燥,干燥瓶應(yīng)接一個(gè)安全瓶以防止倒吸。 制備方法2:由濃硫酸和濃鹽酸制備。裝置如圖3,上面漏斗的容積為100 mL,并且出口插有一根足夠長(zhǎng)的玻璃管。下面的滴液漏斗容積為500 mL。洗氣瓶A裝有濃硫酸,另一個(gè)洗氣瓶做為安全瓶,所有裝置必須安裝在穩(wěn)定的鐵架臺(tái)上。在下面的漏斗中裝入約150 mL濃硫酸,上面的分液漏斗中裝有100 mL濃鹽酸,漏斗的長(zhǎng)頸要接近下面漏斗的底部。將小漏斗向上提,直到玻璃管處于硫酸液面上,小心地在玻璃管中注入濃鹽酸,然后將漏斗插入接頭,此時(shí)氯化氫的揮發(fā)速
38、度決定于濃鹽酸的滴加速度,反應(yīng)完可將稀硫酸放出,再重安裝置。氯化氫的產(chǎn)量為3133 g/100 mL濃鹽酸。下面的漏斗也可以用燒瓶代替,輔以電磁攪拌效果會(huì)更好。圖3 氯化氫發(fā)生裝置33鈉處理鈉時(shí)必須非常小心,在任何條件下都不能與水接觸,鈉應(yīng)存放在煤油或石蠟中。不能用手接觸金屬鈉,不用的鈉塊應(yīng)放在裝有煤油或石蠟的容器中,不能扔在水槽或垃圾桶中。如果要將小鈉塊處理掉,可將小鈉塊分批投入到大量的工業(yè)酒精中。鈉表面總是覆蓋有一層非金屬層,在使用前要在惰性溶劑(如乙醚,二甲苯)中用小刀將它刮掉,但這樣相當(dāng)浪費(fèi);也可將鈉塊浸沒(méi)于裝有二甲苯的大口錐形瓶中,小心加熱,輕輕攪拌,直到鈉熔化并與表面的氧化層分開(kāi)時(shí)
39、,將錐形瓶從電熱板上取下,冷卻。熔融鈉固化為小球狀,然后用小鏟取出,浸沒(méi)于新制備的惰性溶劑中。用二甲苯洗滌后的殘?jiān)鼘樱山](méi)于工業(yè)酒精中安全分解。鈉砂的制備是在裝有回流冷凝管(裝有堿石灰干燥管)、密封攪拌和滴液漏斗的1 L三頸瓶中,加入23 g干凈的鈉和150200 mL干燥的二甲苯,加熱至微微回流,開(kāi)始攪拌,直到鈉成為粒狀,將燒瓶冷卻到室溫,停止攪拌,傾析出二甲苯,用2份100 mL的干燥乙醚洗滌鈉砂以除去殘留的二甲苯,用這種方法可得到大量的鈉砂。 34氫實(shí)驗(yàn)室常用市售鋼瓶氫氣,高純氫含量可達(dá)99.99%。也可由活潑金屬與稀酸反應(yīng)制備。普通的氫氣含有少量的氮、氧、水和烴類(lèi),欲除去氫氣中的氧氣
40、,可用Fiesers溶液除氧(參看本節(jié)8氮?dú)猓?,然后通入裝有濃硫酸的洗瓶,并在洗瓶中加入少量的硫化銀,硫化銀可以除去Fiesers溶液分解出的硫化氫。35氫碘酸氫碘酸是含水的恒沸物,含5557% 的碘化氫,沸點(diǎn)122.5126.5,相對(duì)密度d1.07(含HI 0.9360.99g/mL),還有濃度為45%和67%的氫碘酸。67%的氫碘酸加入0.03%的次磷酸會(huì)更穩(wěn)定。如果將瓶口打開(kāi)放置幾天,氫碘酸溶液會(huì)變質(zhì),應(yīng)密封保存并在密封之前充入氮?dú)狻涞馑嶂苽浞椒ㄈ缦拢涸谕L(fēng)櫥中向1.5 L 的三口瓶中加入480 g碘和600 mL水,中間的瓶口裝上機(jī)械攪拌,另一瓶口安導(dǎo)入管,將硫化氫氣體導(dǎo)入到液體表面
41、下。導(dǎo)出管與一倒置的漏斗相連,漏斗伸入5%的NaOH 溶液表面。劇烈攪拌反應(yīng)物,根據(jù)硫化氫的吸收速度盡快地通入硫化氫氣體。硫化氫氣體可以用啟普發(fā)生器發(fā)生,幾小時(shí)后,溶液變?yōu)辄S色(有時(shí)幾乎沒(méi)有顏色),大部分生成的硫黃凝結(jié)為一硬塊,用磨砂玻璃漏斗或塞有玻璃棉的漏斗過(guò)濾,燒瓶中剩下的硫塊,可在通風(fēng)櫥中向燒瓶中加入濃硝酸,再加熱到沸騰除去。將濾液煮沸,直到用醋酸鉛試紙檢驗(yàn)無(wú)硫化氫氣體。如果需要可再過(guò)濾一次,然后用500 mL的燒瓶蒸餾氫碘酸,收集125.5126.5/100kPa餾分,可得到濃度為57%恒沸點(diǎn)氫碘酸785 g,產(chǎn)率90%。H2S + I2 = 2 HI + S36氫溴酸氫溴酸是一種含水
42、的恒沸物(恒沸點(diǎn)的氫溴酸),常用4748% 的氫溴酸(每毫升含0.6950.715g HBr)b.p.126,d 204 1.461.49,市場(chǎng)也有含60% HBr(含HBr 1.007 gmL-1)的氫溴酸。37氫氟酸常用40%或48%的溶液。使用氫氟酸時(shí)最好戴上防酸膠皮手套并戴上安全眼鏡。氫氟酸和皮膚接觸會(huì)產(chǎn)生非常疼痛的燒傷,如果不小心濺到皮膚上,應(yīng)立即用自來(lái)水沖洗,直到變?yōu)樽匀荒w色,并涂上少量甘油。38石油醚石油醚是石油分餾出來(lái)的多種烴類(lèi)的混合物,實(shí)驗(yàn)室使用的石油醚依據(jù)沸點(diǎn)的高低常分為3060、6090、90120等幾個(gè)餾分,其密度(d 154 )分別為0.590.62、0.520.66
43、、0.660.72。易燃,不溶于水。主要雜質(zhì)為不飽和烴類(lèi),除去的方法是:取100 g石油醚用520 g濃硫酸振搖,放置1小時(shí)后分出,再用水洗,用無(wú)水氯化鈣干燥,蒸餾。39水合肼肼是一種致癌物,在使用時(shí)要采用相應(yīng)的預(yù)防措施。常用含60%肼的水溶液。如果需要更高濃度的肼,可用下面的方法濃縮:將150 g(144 mL)60%肼的水溶液和230 mL二甲苯置于500 mL的圓底燒瓶中,氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行分餾,所有的二甲苯全部蒸出,同時(shí)帶出85 mL水,對(duì)剩余物進(jìn)行蒸餾,得到約50 g 9095%肼的水溶液。無(wú)水肼可用100%的水合肼(95%的水合肼與20%質(zhì)量的KOH混合,放置過(guò)夜,再過(guò)濾出沉淀)與相同
44、質(zhì)量的NaOH顆粒一起加熱回流2小時(shí),然后在緩慢的氮?dú)饬髦姓麴s,收集114116的餾分。在空氣中蒸餾肼會(huì)發(fā)生爆炸。40四氯化碳沸點(diǎn)76.8,密度d1.595,折光率n 20D 1.4603。四氯化碳不溶于水,但溶于有機(jī)溶劑。不易燃,能溶解油脂類(lèi)物質(zhì),吸入或皮膚接觸都可導(dǎo)致中毒。純化時(shí),可將100 mL四氯化碳加入6 g氫氧化鈉溶于6 mL水和10 mL乙醇的溶液中,在5060振搖30 min,然后水洗,再重復(fù)操作一次(氫氧化鉀的量減半)。四氯化碳中殘余的乙醇可以用氯化鈣除掉。最后用氯化鈣干燥,過(guò)濾,蒸餾收集76.7的餾分。四氯化碳不能用金屬鈉干燥,否則會(huì)有爆炸危險(xiǎn)。41四氫呋喃沸點(diǎn)67,密度d
45、0.8892,折光率n 20D 1.4050。四氫呋喃能與水互溶,常含有少量水分及過(guò)氧化物。要制備無(wú)水四氫呋喃,可用氫化鋁鋰在隔絕潮氣下回流(通常1000 mL約需24 g氫化鋁鋰),除去其中的水和過(guò)氧化物,然后蒸餾,收集66的餾分,由于久置的四氫呋喃易產(chǎn)生過(guò)氧化物,蒸餾時(shí)注意不要蒸干,以免發(fā)生爆炸。精制后的四氫呋喃加入鈉絲并用氮?dú)獗Wo(hù)。如長(zhǎng)期放置,應(yīng)加0.025的2,6二叔丁基4甲基苯酚作抗氧化劑。處理四氫呋喃時(shí),應(yīng)先取少量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在確定其中只有少量水和過(guò)氧化物(作用不會(huì)過(guò)于激烈)時(shí),方可進(jìn)行純化。四氫呋喃中的過(guò)氧化物可用酸化的碘化鉀溶液來(lái)檢驗(yàn)。如過(guò)氧化物較多,需先除去過(guò)氧化物再進(jìn)行純化。
46、42碳酸二乙酯可以通過(guò)以下步驟對(duì)商品的碳酸二乙酯提純:100 mL的碳酸二乙酯依次用20 mL 10%碳酸鈉溶液、20 mL飽和氯化鈣溶液、25 mL水洗滌,將其放在無(wú)水氯化鈣中1小時(shí),并不時(shí)的震蕩幾下,然后過(guò)濾到裝有5 g無(wú)水氯化鈣的長(zhǎng)頸燒瓶中,再放置1小時(shí),蒸餾收集125126的餾分。長(zhǎng)時(shí)間放置的碳酸二乙酯可以和無(wú)水氯化鈣會(huì)相互作用,應(yīng)避免它們的長(zhǎng)時(shí)間接觸。也可用無(wú)水硫酸鈣進(jìn)行干燥。43銅粉在磁力攪拌下,取100 g經(jīng)過(guò)重結(jié)晶后的硫酸銅和350 mL的熱水于1 L燒杯中,溶解后冷卻到室溫,將攪拌減緩,緩慢的加入35 g純鋅粉(如果需要可以多加),直到溶液褪色,銅沉淀用水洗滴。向沉淀中加入5
47、%的稀鹽酸,以除去剩余的鋅。繼續(xù)攪拌直到不再產(chǎn)生氫氣,將銅粉過(guò)濾出來(lái),用水洗滌,然后存放在有塞的瓶中,置于潮濕的環(huán)境中。 44無(wú)水三氯化鋁三氯化鋁一般為粉狀,有時(shí)也有塊狀,容易和潮濕的空氣反應(yīng)而變質(zhì)。在使用前要認(rèn)真檢驗(yàn)是否變質(zhì)。在一些反應(yīng)中需要用高質(zhì)量的無(wú)水三氯化鋁,可用如下步驟制備制備:先將塊狀的三氯化鋁研碎裝入大小合適的圓底燒瓶中,安裝蒸餾頭,蒸餾頭直接與接收瓶相連,接收瓶用兩頸圓底燒瓶,接收瓶的另一個(gè)出口通過(guò)干燥塔和水泵相連。干燥塔中裝有顆粒狀的氯化鈣,用煤氣燈火焰小心加熱蒸餾瓶,減壓,三氯化鋁便升華出來(lái),收集在接收瓶中。45硝酸市售的硝酸密度為1.41,含70%的硝酸(每毫升溶液含0.
48、989克硝酸)。發(fā)煙硝酸濃度更大,d 204 1.5,約含95%的HNO3(每毫升含1.419克HNO3),由于氮氧化物的存在,發(fā)煙硝酸顯黃色,可通過(guò)加入少量尿素加熱的方法除去。發(fā)煙硝酸可通過(guò)蒸餾濃硝酸和濃硫酸的混合物得到。46溴溴具有強(qiáng)烈的腐蝕性,通常要在通風(fēng)櫥中非常小心的操作,液態(tài)溴會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生嚴(yán)重的燒傷,最好戴上膠皮手套;氣態(tài)溴的刺激性特別強(qiáng),注意不要吸入溴的蒸氣。溴燒傷應(yīng)立即用大量的甘油處理。純溴的沸點(diǎn)為59/100kPa,但一般不用蒸餾法提純。商品溴可通過(guò)和同體積的硫酸一起震蕩,然后分離掉酸來(lái)進(jìn)行干燥。47N溴代丁二酰亞胺(NBS)這是一種常用的溴代試劑, N溴代丁二酰亞胺可由丁二酰
49、亞胺來(lái)制備:將丁二酰亞胺溶于稍過(guò)量的冷的氫氧化鈉溶液中(大約為3molL-1),劇烈攪拌下快速加入溶于同體積四氯化碳的1摩爾的溴(小心),溶液析出白色晶體,過(guò)濾收集,用冷水洗滌,可用十倍量的熱水或冰醋酸進(jìn)行重結(jié)晶。48溴化氫由溴和四氫化萘反應(yīng)可以制備溴化氫。加入的溴只有一半轉(zhuǎn)化為溴化氫,按溴的質(zhì)量算,溴化氫的產(chǎn)率為45%。四氫萘必須干燥,可用無(wú)水硫酸鎂或無(wú)水硫酸鈣干燥,過(guò)濾,減壓蒸餾后使用。將四氫化萘裝在一細(xì)頸的圓底燒瓶中,圓底燒瓶安一“T”形接頭和恒壓滴液漏斗。將溴從滴液漏斗中滴入燒瓶,輕輕攪拌溶液,確保溴化氫穩(wěn)定生成。被氣體帶出的溴可通過(guò)裝有四氫化萘的吸收塔進(jìn)行吸收,在干燥器和反應(yīng)裝置之間
50、裝置一安全瓶,防止倒吸。49溴化亞銅將45 g(0.18 mol)五水硫酸酮和19 g(0.19 mol)溴化鈉溶于150 mL水中,在不斷的攪拌下加入溶于120 mL水的11.8 g硫代硫酸鈉溶液,加入時(shí)間不超過(guò)5 min(或在60的溶液中通入二氧化硫氣體兩小時(shí))。如果溶液的藍(lán)色沒(méi)有褪去,可以補(bǔ)加少量的硫代硫酸鈉。溶液冷卻后慢慢倒去上層清液,用溶有少量二氧化硫的水溶液洗滌沉淀,以防止沉淀被氧化。制備溴化亞銅的溶液可將濕的溴化亞銅固體溶于30 mL飽和氫溴酸(48%)來(lái)制備。如果需要固體溴化亞銅可用布氏漏斗過(guò)濾,用溶有二氧化硫的水洗滌,然后用溶有少量二氧化硫的乙醇和醚洗滌,壓緊除去殘液后,用裝
51、有硫酸和氫氧化鉀的真空干燥器干燥。另一種制備溴化亞銅的方法是在回流裝置中加入63 g(0.25 mol)無(wú)水硫酸酮,20 g(0.314 mol)銅粉,114 g(1.109 mol)溴化鈉,以及30 g(16.3 mol)濃硫酸和1 L 水,加熱回流34h。若加熱后溶液的顏色不變成金黃色,追加幾克亞硫酸鈉,使反應(yīng)物完全還原。50鹽酸(氫氯酸) 常用的鹽酸含量在32%36%之間(0.3710.424 gmL-1),為常用化學(xué)試劑。51乙醇無(wú)水乙醇的沸點(diǎn)為78.5,折光率n 20D 1.3611, 密度d0.7893,可用本書(shū)實(shí)驗(yàn)部分的方法制備,檢驗(yàn)乙醇中是否含有水分,常用的方法有下列兩種:(1)取一支干凈試管,加入制得的無(wú)水乙醇2 mL,隨即加入少量的無(wú)水硫酸銅粉末,如果乙醇中含有水分,則無(wú)水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色。(2)取一只干凈的試管,加入制得的無(wú)水乙醇2 mL,隨即加入幾粒干燥的高錳酸鉀,若乙醇中含有水分,則溶液顯紫紅色。52乙醇鈉 乙醇鈉是易燃、易潮解的固體。許多反應(yīng)要求用乙醇鈉的乙醇溶液,該溶液可用鈉與乙醇反應(yīng)制備。53乙醚乙醚的沸點(diǎn)34.51,密度d0.7315,是常用的有機(jī)溶劑,久置的乙醚容易產(chǎn)生過(guò)氧化物,蒸餾乙醚和制備無(wú)水乙醚時(shí),首先必須檢驗(yàn)有無(wú)過(guò)氧化物的存在,不然,容易發(fā)生危險(xiǎn)???/p>
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