有機(jī)化學(xué)實驗公開課一等獎?wù)n件省賽課獲獎?wù)n件

大學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)試驗任課教師：第1頁教材及參照資料教材：《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)試驗》，吳江主編，化學(xué)工業(yè)出版社參照資料：《有機(jī)化學(xué)試驗》（第二版），蘭州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)編，高等教育出版社《有機(jī)化學(xué)試驗》（第二版），黃濤主編，高等教育出版社第2頁有關(guān)本試驗課

有機(jī)化學(xué)試驗課是一門主要基礎(chǔ)課，要求學(xué)生獨立操作能力及動手能力很強(qiáng)。要做好有機(jī)合成試驗，必須要全面純熟地掌握有關(guān)理論知識及試驗基本操作技能。 有機(jī)化學(xué)試驗具有一定不可預(yù)測性，靈活面向、合適處理試驗過程中出現(xiàn)多種情況是非常主要。要做到這點同樣需要過硬理論基礎(chǔ)及純熟操作技能。 同樣試驗，同樣藥品、儀器，不一樣人來操作往往得到不一樣成果。第3頁本課程目標(biāo)、要求純熟掌握有機(jī)化學(xué)試驗一般操作技能。學(xué)會主要有機(jī)化合物制備、分離、純化和判定辦法。培養(yǎng)實事求是科學(xué)態(tài)度，良好試驗素養(yǎng)和分析問題、處理問題獨立工作能力。通過這門課程學(xué)習(xí)，應(yīng)在有機(jī)試驗技術(shù)方面變得訓(xùn)練有素，為此后做畢業(yè)論文或有關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)。第4頁課程內(nèi)容基本操作：簡單基本操作：包括熔點、沸點測定；蒸餾；重結(jié)晶；萃?。簧V分離等，有專門課程。復(fù)雜基本操作：如分餾；水汽蒸餾；分水；機(jī)械攪拌器使用；減壓蒸餾等，這些操作將出目前有機(jī)合成試驗中。有機(jī)合成試驗：化合物制備試驗多步驟反應(yīng)試驗考試試驗第5頁試驗課紀(jì)律考勤：不遲到、早退；不能以任何原因缺席3次以上試驗課程。做好預(yù)習(xí)工作，寫好預(yù)習(xí)提綱，合理安排時間。嚴(yán)禁在試驗室內(nèi)吸煙或進(jìn)食。實行輪流值日制度，值日同窗應(yīng)做好試驗結(jié)束后清潔工作，并在所有同窗試驗結(jié)束后關(guān)好所有電器及門窗。愛惜儀器，每次試驗結(jié)束應(yīng)清點齊備后收拾好。寫好試驗報告，當(dāng)次試驗之報告于下次試驗前交。第6頁試驗報告撰寫試驗報告內(nèi)容試驗?zāi)繕?biāo)和要求反應(yīng)式：包括主反應(yīng)和副反應(yīng)試驗所需主要物料及產(chǎn)物物理常數(shù)反應(yīng)裝置圖試驗步驟和現(xiàn)象統(tǒng)計粗產(chǎn)物純化過程及原理產(chǎn)品外觀、產(chǎn)率計算討論第7頁試驗報告撰寫試驗步驟及現(xiàn)象統(tǒng)計格式：試驗步驟現(xiàn)象分步按次序詳細(xì)列出。每位同窗現(xiàn)象不盡相同，需認(rèn)真統(tǒng)計，每步驟現(xiàn)象與左邊步驟對齊。第8頁試驗報告撰寫有關(guān)討論： 對于同一種試驗，由于每位同窗對理論知識及試驗操作掌握程度不一樣，同步每人對試驗理解也存在差異。因此每位同窗試驗現(xiàn)象都是不完全相同，都會出現(xiàn)某些獨有現(xiàn)象，這需要在試驗報告中進(jìn)行總結(jié)。 討論主要性在于：通過對自己試驗過程回憶，能夠發(fā)覺自己在試驗中不足之處，避免后來出現(xiàn)相同錯誤。同步能夠加深對試驗有關(guān)理論知識及實踐操作結(jié)識，鞏固學(xué)習(xí)成果。第9頁試驗室安全須知

進(jìn)行有機(jī)化學(xué)試驗，經(jīng)常使用易燃、有毒和腐蝕性試劑。例如乙醚、乙醇、丙酮和苯等溶劑易于燃燒；甲醇、硝基苯、有機(jī)磷化合物、有機(jī)錫化合物、氰化物等屬有毒藥品；氫氣、乙炔、金屬有機(jī)試劑和干燥苦味酸屬易燃易爆氣體或藥品；氯磺酸、濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸、燒堿及溴等屬強(qiáng)腐蝕性藥品。同步，有機(jī)化學(xué)試驗中常使用玻璃儀器易碎、易裂，容易引發(fā)傷害、燃燒等多種事故。尚有電器設(shè)備等，假如使用不當(dāng)也易引發(fā)觸電或火災(zāi)。第10頁試驗室安全須知試驗室常見事故：割傷灼傷中毒著火爆炸第11頁試驗室安全須知割傷預(yù)防：按規(guī)則操作，不強(qiáng)行扳、折玻璃儀器，尤其是比較緊磨口處。盡可能確保玻璃儀器完整。注意玻璃儀器邊緣是否碎裂，小心使用。玻璃管（棒）切割后，斷面應(yīng)在火上燒熔以消除棱角。第12頁試驗室安全須知割傷處理：

假如不慎，發(fā)生割傷事故要及時處理，先將傷口處玻璃碎片取出。若傷口不大，用蒸餾水洗凈傷口，用創(chuàng)可貼包扎，或涂上紅藥水，撒上止血粉用紗布包扎。若傷口較大或割破了主血管，則應(yīng)用力按住主血管，避免大出血，及時送醫(yī)院治療。第13頁試驗室安全須知灼傷預(yù)防：

皮膚接觸了高溫，如熱物體、火焰、蒸氣；低溫，如固體二氧化碳、液氮；腐蝕性物質(zhì)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、溴等都會造成灼傷。因此，試驗時，要避免皮膚與上述能引發(fā)灼傷物質(zhì)接觸。取用有腐蝕性化學(xué)藥品時，應(yīng)戴上橡皮手套和防護(hù)眼鏡。第14頁試驗室安全須知灼傷處理：根據(jù)不一樣灼傷情況需采取不一樣處理辦法。被酸或堿灼傷時，應(yīng)立即用大量水沖洗。酸灼傷用1%碳酸鈉溶液沖洗；堿灼傷則用1%硼酸溶液沖洗。最后再用水沖洗。嚴(yán)重者要消毒灼傷面，并涂上軟膏，送醫(yī)院就醫(yī)。被溴灼傷時，應(yīng)立即用2%硫代硫酸鈉溶液洗至傷處呈白色，然后用甘油加以按摩。第15頁試驗室安全須知灼傷處理：如被灼熱玻璃或鐵器燙傷，輕者立即用冷自來水沖傷口數(shù)分鐘或用冰塊敷傷口至痛感減輕；較重者可在患處涂以正紅花油，然后擦某些些燙傷軟膏。除金屬鈉外任何藥品濺入眼內(nèi)，都要立即用大量水沖洗。沖洗后，假如眼睛未恢復(fù)正常，應(yīng)立即送醫(yī)院就醫(yī)。第16頁試驗室安全須知中毒預(yù)防：

化學(xué)藥品大多具有不一樣程度毒性，產(chǎn)生中毒主要原因是皮膚或呼吸道接觸有毒藥品所引發(fā)。在試驗中，要避免中毒，切實做到下列幾點：藥品不要沾在皮膚上，尤其是極毒藥品。試驗完成后應(yīng)立即洗手。稱量任何藥品都應(yīng)使用工具，不得用手直接接觸。第17頁試驗室安全須知中毒預(yù)防：使用和處理有毒或腐蝕性物質(zhì)時，應(yīng)在通風(fēng)柜中進(jìn)行，并戴上防護(hù)用具，盡也許避免有機(jī)物蒸氣擴(kuò)散在試驗室內(nèi)。對沾染過有毒物質(zhì)儀器和用具，試驗完成應(yīng)立即采取合適辦法處理以破壞或消除其毒性。不要在試驗室進(jìn)食、飲水，食物在試驗室易沾染有毒化學(xué)物質(zhì)。第18頁試驗室安全須知中毒處理：

一般藥品濺到手上，一般是用水和乙醇洗去。試驗時若有中毒特性，應(yīng)到空氣新鮮地方休息，最佳平臥，出現(xiàn)其他較嚴(yán)重癥狀，如斑點、頭昏、嘔吐、瞳孔放大時應(yīng)及時送往醫(yī)院。第19頁試驗室安全須知著火預(yù)防：不能用燒杯或敞口容器盛裝易燃物。加熱時，應(yīng)根據(jù)試驗要求及易燃燒物特點選擇熱源，注意遠(yuǎn)離明火。嚴(yán)禁用明火進(jìn)行易燃液體（如乙醚）蒸餾或回流操作。盡可能避免或減少易燃?xì)怏w外逸，傾倒時要滅火源，且注意室內(nèi)通風(fēng)，及時排出室內(nèi)有機(jī)物蒸氣。嚴(yán)禁將與水有劇烈反應(yīng)物質(zhì)倒入水槽中，如金屬鈉，切忌養(yǎng)成一切東西都往水槽里倒習(xí)慣。注意某些能在空氣中自燃試劑使用與保存，（如煤油中鉀、鈉和水中白磷）第20頁試驗室安全須知著火處理：

試驗室假如發(fā)生了著火事故，首先應(yīng)保持沉著鎮(zhèn)定，切忌驚慌失措。應(yīng)及時地采取措施，控制事故擴(kuò)大。首先，立即熄滅附近所有火源，切斷電源，移開未著火易燃物。然后，根據(jù)易燃物性質(zhì)和火勢設(shè)法撲滅。第21頁試驗室安全須知著火處理：

地面或桌面著火，如火勢不大，可用淋濕抹布來滅火；反應(yīng)瓶內(nèi)有機(jī)物著火，可用石棉板或濕布蓋住瓶口，火即熄滅；身上著火時，切勿在試驗室內(nèi)亂跑，應(yīng)就近臥倒，用石棉布等把著火部位包起來，或在地上滾動以滅火焰。第22頁試驗室安全須知著火處理：不論用哪一種滅火器都是從火周圍開始向中心撲滅。水在大多數(shù)場所下不能用來撲滅有機(jī)物著火。由于一般有機(jī)物都比水輕，潑水后，火不但不熄，反而漂浮在水面燃燒，火隨水流促其蔓延。第23頁試驗室安全須知滅火器使用第24頁試驗室安全須知常用滅火器種類名稱藥液成份適用范圍泡沫滅火器Al2（SO4）3和NaHCO3用于一般失火及油類著火。由于泡沫能導(dǎo)電，因此不能用于撲滅電器設(shè)備著火?；鸷蟋F(xiàn)清理較麻煩。四氯化碳滅火器液態(tài)CCl4用于電器設(shè)備及汽油、丙酮等著火。四氯化碳在高溫下生成劇毒光氣，不能在狹小和通風(fēng)不良試驗室使用。注意四氯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(jī)溶劑、精密儀器、高壓電氣設(shè)備。二氧化碳滅火器液態(tài)CO2用于電器設(shè)備失火及忌水物質(zhì)及有機(jī)物著火。注意噴出二氧化碳使溫度驟降，手若握在喇叭筒上易被凍傷。干粉滅火器NaHCO3等鹽類與合適潤滑劑和防潮劑用于油類、電器設(shè)備、可燃?xì)怏w及遇水燃燒等物質(zhì)著火。第25頁試驗室安全須知爆炸預(yù)防：常壓操作加熱反應(yīng)時，切勿在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行。在反應(yīng)進(jìn)行時，必須經(jīng)常檢查儀器裝置各部分有沒有堵塞現(xiàn)象。減壓蒸餾時，不得使用機(jī)械強(qiáng)度不大儀器（如錐形瓶、平底燒瓶、薄壁試管等）。必要時，要戴上防護(hù)面罩或防護(hù)眼鏡。第26頁試驗室安全須知爆炸預(yù)防：使用易燃易爆物（如氫氣、乙炔和過氧化物）或遇水易燃燒爆炸物質(zhì)（如鈉、鉀等）時，應(yīng)尤其小心，嚴(yán)格按操作規(guī)程辦事。若反應(yīng)過于劇烈，要根據(jù)不一樣情況采取冷凍和控制加料速度等。第27頁儀器領(lǐng)取與維護(hù)每人在第一次上學(xué)時在準(zhǔn)備室領(lǐng)取一套玻璃儀器，領(lǐng)取后應(yīng)按清單點數(shù)并洗凈，不夠需到準(zhǔn)備室補齊。試驗過程中應(yīng)小心使用玻璃儀器，若發(fā)生儀器損壞，應(yīng)及時到準(zhǔn)備室報告并領(lǐng)取新儀器，同步承當(dāng)部分費用。每次試驗后應(yīng)將自己所有玻璃儀器收好保存在柜中。所有課程結(jié)束后，清點儀器交還回準(zhǔn)備室，缺損需補齊，并承當(dāng)對應(yīng)費用。第28頁蒸餾及熔點、沸點測定和溫度計校正第29頁目和要求正確掌握用毛細(xì)管法測定有機(jī)化合物原理及其辦法，并理解測定熔點意義。理解如何利用純有機(jī)化合物熔點來校正溫度計。初步掌握蒸餾裝置安裝及其操作。正確掌握用常量法（即蒸餾法）測定沸點原理及其辦法。第30頁基本原理——熔點定義：熔點是固體有機(jī)化合物固液兩態(tài)在大氣壓力下達(dá)成平衡溫度。 純凈固體有機(jī)化合物一般都有固定熔點，固液兩態(tài)之間變化是非常敏銳，自初熔至全熔(稱為熔程)溫度不超出0.5-1℃。 若化合物具有雜質(zhì)，會造成熔點變低，熔程變長。

第31頁基本原理——熔點

化合物溫度不到熔點時以固相存在，加熱使溫度上升，達(dá)成熔點。開始有少許液體出現(xiàn)，此后固液相平衡。繼續(xù)加熱，溫度不再變化，此時加熱所提供熱量使固相不停轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵瑑上嚅g仍為平衡，最后固體熔化后，繼續(xù)加熱則溫度線性上升。因此在接近熔點時，加熱速度一定要慢，每分鐘溫度升高不能超出2℃。只有這樣，才能使整個熔化過程盡也許接近于兩相平衡條件，測得熔點也越精確。第32頁基本原理——沸點定義：沸點是液體化合物蒸氣壓與外界大氣壓力相等時溫度。 液體化合物均具有其蒸氣壓，且蒸氣壓只與外界溫度有關(guān)。溫度越高，蒸氣壓越大，當(dāng)蒸氣壓增大到與外界壓力相同步，液體內(nèi)部會有大量氣泡逸出，即沸騰。 若大氣壓力有變化，那么令液體化合物蒸氣壓達(dá)成一定大氣壓力時溫度也發(fā)生變化。即沸點隨大氣壓力變化而變化。第33頁基本原理——沸點液體化合物蒸氣壓——溫度曲線圖：外界壓力為一種標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，水沸點為100℃。若外界壓力增大，水沸點也升高。第34頁基本原理——蒸餾定義：將液體化合物加熱至沸騰使液體變?yōu)檎魵猓缓笫拐魵饫鋮s在凝結(jié)為液體兩個過程聯(lián)合。 蒸餾是分離和提純液態(tài)有機(jī)化合物最常用主要辦法之一。 通過蒸餾可除去不揮發(fā)性雜質(zhì)及有色雜質(zhì)，分離沸點差大于30℃液體混合物，還能夠測定純液體有機(jī)物沸點及定性檢查液體有機(jī)物純度。 混合液體同樣也許有恒定沸點（共沸物），因此不能說具有恒定沸點液體一定是純凈物。第35頁試驗裝置——熔點測定毛細(xì)管+b形管測定有機(jī)化合物熔點注意毛細(xì)管、溫度計、橡皮圈位置！第36頁熔點測定注意事項：毛細(xì)管封閉：將毛細(xì)管一端伸入酒精燈下層火焰，不停轉(zhuǎn)動毛細(xì)管使其不歪斜，不留孔。裝樣高度：2~3mm，密實。注意使溫度計水銀球位于b形管上下兩叉口之間。升溫速度：不可太快，尤其是接近熔點時需控制每分鐘升溫1℃左右。第37頁熔點測定樣品：二苯胺（m.p.54-55℃

）萘（m.p.80.55℃

）苯甲酸（m.p.122.4℃

）未知樣品每個樣品測兩次（復(fù)測需重新裝樣，不可待上次樣品凝固后再測）第38頁熔點測定——數(shù)據(jù)統(tǒng)計觀測三個溫度，并列表統(tǒng)計：萎縮、塌陷溫度T1液滴出現(xiàn)溫度T2所有液化時溫度T3表格提議格式：樣品T1T2T3二苯胺第一次第二次T1-T3即為化合物熔程第39頁試驗裝置——蒸餾及沸點測定采取蒸餾辦法測定液體化合物沸點：注意溫度計水銀球位置！第40頁蒸餾及沸點測定注意事項：蒸餾裝置搭建次序：從下到上，從左至右——即先固定蒸餾瓶位置，再依次裝蒸餾頭、冷凝管、蒸餾尾管及接收瓶。要做到“橫看一種面，豎看一條線”。蒸餾裝置不可密封。蒸餾瓶選用與被蒸液體體積有關(guān)，一般裝入液體體積應(yīng)為圓底燒瓶容積1/3～2/3。液體量過多或過少都不宜。冷凝水使用：下方進(jìn)水，上方出水。若被蒸餾液體沸點高于140℃可不通冷凝水。第41頁蒸餾及沸點測定注意事項：沸石使用：蒸餾必須使用沸石，能夠避免液體暴沸。一般加入2粒左右沸石即可。如半途加熱中斷，重新加熱時需加入新沸石。加料：裝置裝好后，應(yīng)使用長頸漏斗進(jìn)行加料，漏斗下口處應(yīng)低于蒸餾頭支管。蒸餾過程需密切注意溫度計溫度。液體在接近沸點時蒸氣增多并上升，當(dāng)蒸氣達(dá)到溫度計水銀球后，溫度計溫度會迅速上升直達(dá)沸點；而蒸餾完成后，溫度計溫度會下降，這也是某一組分液體蒸餾完成標(biāo)志。第42頁蒸餾及沸點測定注意事項：蒸餾時餾出液流出速度以1－2滴／s為宜。蒸餾時液體一般不用蒸干。尤其是蒸餾低沸點液體（如乙醚）時更要注意不能蒸干，不然易發(fā)生意外事故。蒸餾完成，應(yīng)先停頓加熱，后停頓通冷卻水。拆卸儀器程序和安裝時相反。第43頁蒸餾及沸點測定樣品：30mL工業(yè)酒精，采取50mL圓底燒瓶做蒸餾瓶。沸程統(tǒng)計：初沸溫度：第一滴樣品餾出溫度。末沸溫度：統(tǒng)計蒸餾結(jié)束前溫度計顯示最高溫度。 由于沸點受大氣壓力影響很大，因此沸點統(tǒng)計一般需在背面統(tǒng)計目前大氣壓力。如水沸點：100℃/760mmHg。第44頁思考題1.測定熔點時，若遇下列情況，將產(chǎn)生什么樣成果？

(a)熔點管壁太厚。

(b)熔點管底部未完全封閉，尚有一針孔。

(c)熔點管不潔凈。

(d)樣品未完全干燥或具有雜質(zhì)。

(e)樣品研得不細(xì)或裝得不緊密。

(f)加熱太快。2.蒸餾時加入沸石作用是什么？假如蒸餾時忘掉加沸石，應(yīng)當(dāng)如何處理？當(dāng)重新蒸餾時，用過沸石能否繼續(xù)使用？第45頁重結(jié)晶及萃取第46頁目和要求理解重結(jié)晶原理，及用重結(jié)晶法純化固體有機(jī)物辦法。掌握回流裝置、熱過濾和減壓抽濾裝置安裝及其要求。根據(jù)混合物中各組分酸、堿性不一樣，利用萃取辦法可將各組分逐一分離。正確掌握液-液萃取及分液漏斗使用辦法。掌握蒸餾乙醚裝置安裝及其操作。學(xué)會干燥劑使用原理及辦法。第47頁基本原理——重結(jié)晶 固體有機(jī)物在溶劑中溶解度一般隨溫度升高而增大。把固體有機(jī)物溶解在熱溶劑中使之飽和，冷卻時由于溶解度減少，有機(jī)物又重新析出晶體?！萌軇Ρ惶峒兾镔|(zhì)及雜質(zhì)溶解度不一樣，使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出。讓雜質(zhì)所有或大部分留在溶液中，從而達(dá)成提純目標(biāo)。 一般重結(jié)晶只適用于純化雜質(zhì)含量<5%固體有機(jī)化合物，將反應(yīng)粗產(chǎn)物直接進(jìn)行重結(jié)晶是不宜。第48頁重結(jié)晶溶劑選擇不與被提純物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。對被提純物溶解度隨溫度變化大。對雜質(zhì)溶解度非常大或非常小。易揮發(fā)，易與結(jié)晶分離除去。能得到較好結(jié)晶。混合溶劑第49頁重結(jié)晶基本步驟將被純化化合物，在已選好溶劑中配制成沸騰或接近沸騰飽和溶液；如溶液具有有色雜質(zhì)，可加活性炭煮沸脫色，將此飽和溶液趁熱過濾，以除去有色雜質(zhì)及活性炭；將濾液冷卻，使結(jié)晶析出；將結(jié)晶從母液中過濾分離出來；洗滌，干燥；測定熔點。第50頁熱過濾濾紙折疊辦法第51頁重結(jié)晶詳細(xì)操作樣品：粗品萘，2g。溶劑：95%乙醇。1.樣品溶解：在100mL錐形瓶中放置2g粗萘，加入15mL95%乙醇，投入一、兩粒沸石，裝上球形冷凝管，啟動冷凝水，用水浴加熱回流，觀測溶解情況。如不能全溶，移開火源，用滴管自冷凝管口加入95%乙醇直至恰能完全溶解，再補加少許溶劑。第52頁重結(jié)晶詳細(xì)操作2.脫色：移開火源，稍冷后拆下冷凝管，加入少許活性碳，裝上冷凝管，重新加熱回流3-5min。3.熱過濾：在保溫漏斗中加滿水，然后倒出少許，將漏斗安頓在鐵圈上。在保溫漏斗內(nèi)放置短頸玻璃三角漏斗和折疊濾紙。加熱至水沸騰。熄滅燈焰，立即用少許熱95%乙醇潤濕濾紙，趁熱將前步制得沸騰粗萘溶液注入濾紙內(nèi)，用錐形瓶接收濾出液。第53頁重結(jié)晶詳細(xì)操作4.重結(jié)晶：熱過濾完成后，將濾液自然冷卻至室溫，之后可用冷水浴深入冷卻，使晶體充足析出。5.抽濾搜集產(chǎn)品：用布氏漏斗及抽濾瓶抽濾搜集產(chǎn)品，抽濾完成注意先拔掉抽濾管再管水泵。搜集好產(chǎn)品放置于表面皿上使其自然干燥。干燥后產(chǎn)品稱重、計算產(chǎn)率。第54頁基本原理——萃取定義：利用物質(zhì)在兩種不互溶溶劑中具有固定分派比特性來達(dá)成分離、提純目標(biāo)基本操作。分派比：K=CA/CB有機(jī)化合物在有機(jī)溶劑中溶解度一般遠(yuǎn)大于在水中溶解度，因此能夠用有機(jī)溶劑將有機(jī)化合物從其水溶液中提取出來。萃取一般采取“少許數(shù)次”標(biāo)準(zhǔn)。第55頁分液漏斗振搖手法第56頁分液漏斗使用注意事項振搖前應(yīng)密閉上下磨口塞，尤其是上口處磨口上“孔”和“槽”要錯開，以免振搖時液體漏出。為避免振搖時液體漏出，加入液體前可在活塞處涂抹真空脂。振搖完成應(yīng)把分液漏斗豎直架在鐵圈上，靜置分層。將下層液體放出時要使上端通大氣，需將上口處磨口上“孔”和“槽”對齊。上層液體需從上口倒出。第57頁萃取詳細(xì)操作哪一層？乙醚蒸餾需水浴加熱，絕不可蒸干！計算產(chǎn)率第58頁思考題1.重結(jié)晶時活性炭為何要在固體物質(zhì)全溶后加入？又為何不能在溶液沸騰時加入？2.重結(jié)晶提純固體有機(jī)物時，有哪些步驟？簡單說明每一步目標(biāo)？3.萃取時兩組分分離利用了什么性質(zhì)？在萃取過程中各組分發(fā)生變化是什么？寫出分離提純流程圖。第59頁從茶葉中提取咖啡因第60頁目和要求理解并掌握如何利用升華辦法純化固體產(chǎn)物辦法和原理。理解從茶葉中提取咖啡因原理和辦法，并學(xué)會從天然產(chǎn)物中分離純化有用成份辦法。掌握用恒壓滴液漏斗或索氏提取器液-固萃取裝置安裝及其操作第61頁有關(guān)咖啡因咖啡因：1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤無色針狀晶體，易溶于氯仿（12.5%），水（2%）及乙醇（2%）等。在100℃時即失去結(jié)晶水，并開始升華，在120℃升華顯著，178℃升華很快。第62頁有關(guān)咖啡因【歷史】1820年由林格（Runge）最初從咖啡豆中提取得到，其后在茶葉，冬青茶中亦有發(fā)覺；1895～1899年由易·

費斯歇（E.Fischer）及其學(xué)生首先完成合成過程。我國于1950年從茶葉中提得，1958年采取合成法生產(chǎn)。【其他名稱】咖啡堿；茶素；Chffeine，Thein；Guaranina，Methyl；Thtobromine?？Х纫蚓哂写碳ば呐K、興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用，因此可用作中樞神經(jīng)興奮藥。它也是復(fù)方阿司匹林（APC）等藥品組分之一。具成癮性，長期大劑量攝入會損害肝、腎、胃等內(nèi)臟器官。第63頁咖啡因提取原理

茶葉中具有咖啡因，約占1~5%，另外還具有11~12%丹寧酸（鞣酸），0.6%色素、纖維素、蛋白質(zhì)等。為了提取茶葉中咖啡因，可用合適溶劑（如乙醇等）在脂肪提取器中連續(xù)萃取，然后蒸去溶劑，即得粗咖啡因。粗咖啡因中還具有其他某些生物堿和雜質(zhì)（如單寧酸）等，可利用升華法深入提純。第64頁主要儀器與試劑儀器：100mL圓底燒瓶，水浴鍋，直形冷凝管，蒸發(fā)皿，表面皿，玻璃漏斗，錐形瓶，溫度計，燒杯，簡易連續(xù)提取器等。試劑：茶葉（10g），95%乙醇（60mL），氧化鈣（4g）第65頁提取裝置索氏提取器恒壓滴液漏斗替代索氏提取器第66頁試驗步驟流程圖：第67頁試驗步驟如圖安裝好連續(xù)提取裝置。恒壓滴液漏斗下端塞少許脫脂棉（勿塞太多太緊，不然液體流速慢），稱取10g茶葉，研細(xì)后，放入恒壓滴液漏斗中。關(guān)閉恒壓滴液漏斗活塞，在圓底燒瓶中加入60mL95%乙醇和1粒沸石，用水浴加熱回流，回流液進(jìn)入恒壓滴液漏斗中，浸泡茶葉。待漏斗中液體積聚一定量之后，打開漏斗活塞，使提取液回流入圓底燒瓶內(nèi)。關(guān)閉漏斗活塞，使回流液再進(jìn)入滴液漏斗浸泡茶葉，積累一定量后再放入圓底燒瓶。如此反復(fù)數(shù)次直至浸泡液顏色變得較淺。第68頁試驗步驟最后一次將燒瓶內(nèi)乙醇蒸入滴液漏斗后，回收蒸出乙醇，燒瓶內(nèi)剩下~10mL液體。將殘液倒入盛有4g氧化鈣蒸發(fā)皿中，將蒸發(fā)皿置蒸汽浴上用玻棒翻炒至干。然后再用石棉網(wǎng)隔酒精燈焙炒半晌以除去所有水分。冷卻后，擦去沾在邊上粉末，以免在升華時污染產(chǎn)物。將口徑合適玻璃漏斗罩在隔以刺有許多小孔濾紙蒸發(fā)皿上，用砂浴小心加熱升華。第69頁試驗步驟控制砂浴溫度在220℃左右（此時紙微黃）。當(dāng)濾紙上出現(xiàn)許多白色毛狀結(jié)晶時，停頓加熱，讓其自然冷卻至100℃左右。小心取下漏斗，揭開濾紙，用刮刀將紙上和器皿周圍咖啡因刮下。殘渣經(jīng)拌和后用較大火再加熱半晌，使升華完全。合并兩次搜集咖啡因，稱重并測定熔點。純正咖啡因熔點為234.5℃。第70頁注意事項若有玻璃儀器置烘箱烘干，必須注意磨口（活）塞不可塞上后放進(jìn)烘箱，如滴液漏斗活塞必須拔出后放入烘箱。不然通過溫度變化易造成開裂或冷卻之后無法打開?；亓鬏腿∵^程中滴液漏斗也許會出現(xiàn)無法旋轉(zhuǎn)情況，可用木塞輕敲即可。翻炒時應(yīng)盡也許炒干，不然升華時會有煙霧，造成污染。注意控制升華溫度，不可太高。第71頁思考題提取咖啡因時，辦法中用到生石灰，起什么作用？為何采取升華能夠得到較純咖啡因?索氏提取器萃取原理是什么？它和一般浸泡萃取比較，有什么長處？第72頁薄層色譜分離法第73頁目和要求理解色譜分離原理及其應(yīng)用。初步掌握薄層色譜操作技能。第74頁色譜基本原理

色譜法（Chromatography）亦稱色層法、層析法等。 色譜法是分離、純化和判定有機(jī)化合物主要辦法之一。色譜法基本原理是利用混合物各組分在某一物質(zhì)中吸附或溶解性能（分派）不一樣，或其親和性差異，使混合物溶液流經(jīng)該種物質(zhì)進(jìn)行反復(fù)吸附或分派作用，從而使各組分分離。第75頁色譜法在有機(jī)化學(xué)中應(yīng)用分離混合物：某些構(gòu)造類似、理化性質(zhì)也相同化合物組成混合物，一般應(yīng)用化學(xué)辦法分離很困難，但應(yīng)用色譜法分離，有時可得到滿意成果。精制提純化合物有機(jī)化合物中具有少許構(gòu)造類似雜質(zhì)，不易除去，可利用色譜法分離以除去雜質(zhì)，得到純品。第76頁色譜法在有機(jī)化學(xué)中應(yīng)用判定化合物：在條件完全一致情況，純正化合物在薄層色譜或紙色譜中都展現(xiàn)一定移動距離，稱比移值（Rf值），因此利用色譜法能夠判定化合物純度或確定兩種性質(zhì)相同化合物是否為同一物質(zhì)。但影響比移值原因很多，如薄層厚度，吸附劑顆粒大小，酸堿性，活性等級，外界溫度和展開劑純度、組成、揮發(fā)性等。因此，要取得重現(xiàn)比移值就比較困難。為此，在測定某一試樣時，最佳用已知樣品進(jìn)行對照。跟蹤某些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程：能夠利用薄層色譜或紙色譜觀測原料色點逐漸消失，以證明反應(yīng)完成是否。第77頁固定相與流動相固定相：用于與樣品發(fā)生吸附作用固定不動物質(zhì)。在混合物樣品流經(jīng)固定相過程中，由于各組分與固定相吸附力不一樣，就產(chǎn)生了速度差異，從而將混合物中各組分分開。流動相：也稱洗脫劑，在色譜過程中起到將吸附在固定相上樣品洗脫作用。第78頁樣品和流動相極性樣品極性：樣品與固定相吸附能力與樣品極性密切有關(guān)。一般來講，極性越大化合物與固定相吸附能力越強(qiáng)，越不容易被洗脫；反之則越弱，越容易被洗脫。流動相極性：流動相極性越大，越容易將吸附在固定相上樣品洗脫；反之則越難洗脫。結(jié)論：若樣品極性越小，或流動相極性越大，樣品在固定相上移動速度則越快。第79頁常用洗脫劑極性次序乙酸>吡啶>水>醇類（甲醇>乙醇>正丙醇）>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>二氯甲烷>甲苯>環(huán)己烷>正己烷>石油醚越靠后洗脫能力越低。第80頁有關(guān)薄層色譜

薄層色譜又叫薄板層析，是色譜法中一種，是迅速分離和定性分析少許物質(zhì)一種很主要試驗技術(shù)，屬固-液吸附色譜，它兼?zhèn)淞酥V和紙色譜長處，一方面適用于少許樣品（幾到幾微克，甚至0.01微克）分離；另一方面在制作薄層板時，把吸附層加厚加大，又可用來精制樣品，此法尤其適用于揮發(fā)性較小或較高溫度易發(fā)生變化而不能用氣相色譜分析物質(zhì)。另外，薄層色譜法還可用來跟蹤有機(jī)反應(yīng)及進(jìn)行柱色譜之前一種“預(yù)試”。第81頁薄層色譜試驗步驟制薄層板點樣展開顯色第82頁制薄層板固定相：Al2O3（軟板，制三片）

Al2O3＋羧甲基纖維素鈉（硬板，制一片）軟板制備：將固體Al2O3在玻璃板上直接推成一薄層即可。鋪后要輕拿輕放，不能抖動、傾斜，避免粉末掉落致使不均勻。硬板制備：50mL燒杯中放置7gAl2O3，逐漸加入5%羧甲基纖維素鈉（CMC）水溶液7mL，調(diào)成均勻糊狀。將其涂于一片玻璃板上，室溫放置半小時后，放入烘箱中在110℃恒溫半小時，即制得硬板。第83頁點樣及展開1.Al2O3活性測定（軟、硬板各點一塊）樣品：1%偶氮苯；1%蘇丹黃；1%蘇丹紅展開劑：四氯化碳2.偶氮苯與對羥基偶氮苯分離樣品：偶氮苯；對羥基偶氮苯；混合樣品展開劑：8:2石油醚/丙酮3.鄰硝基苯胺和對硝基苯胺分離樣品：鄰硝基苯胺；對硝基苯胺；混合樣品展開劑：8:2石油醚/丙酮第84頁薄層色譜示意圖第85頁點樣及展開注意事項軟板點樣需很輕，不然固定相會粘到點樣管下方。一根點樣管只能點一種樣品，不然有交叉污染。樣品點直徑應(yīng)不超出3mm，距離薄層板底部約1cm，樣品點之間間距約1~1.5cm，展開時薄層板底部浸入展開劑高度約0.5cm。注意樣品點決不能浸到展開劑中。展開劑離薄層板上緣約1cm時應(yīng)停頓走板，取出晾干。不可使展開劑走到板盡頭。板取出后要及時標(biāo)識展開劑前沿，不然展開劑揮發(fā)后難以確定。第86頁顯色及數(shù)據(jù)統(tǒng)計因各樣品都有顏色，可直接觀測，故本試驗不需顯色。每個樣品均需統(tǒng)計Rf值，列表統(tǒng)計。Al2O3活性測定參照書p.69表2-9，需對照表格數(shù)據(jù)確定試驗所用板（包括軟板和硬板）活性級別。第87頁思考題1.展開劑高度超出點樣線，對薄層色譜有什么影響？2.如何利用Rf值來判定化合物？3.為何極性大組分要用極性較大溶劑洗脫？第88頁柱色譜與紙色譜第89頁目和要求初步掌握柱色譜和紙色譜操作技能。第90頁有關(guān)柱色譜柱色譜：也叫柱層析，將混合物溶液通過裝有吸附劑層析柱，利用吸附劑對各組分吸附能力不一樣，通過洗脫劑洗脫，將各組分分開過程。柱色譜操作步驟：裝柱→→加樣→→洗脫和分離→→搜集各組分第91頁柱色譜分離示意圖第92頁本次柱色譜試驗樣品：偶氮苯和對羥基偶氮苯混合物洗脫劑（流動相）：石油醚:丙酮=8:2（體積比）吸附劑（固定相）：中性層析氧化鋁（200~300目）第93頁裝柱取15cm×1.5cm色譜柱一根或用25mL酸式滴定管作色譜柱，垂直裝置，用25mL錐形瓶作接收瓶。用玻棒將少許脫脂棉放置于潔凈色譜柱底部，輕輕塞緊。關(guān)閉活塞，向柱中倒入洗脫劑到約柱高3/4處。打開活塞，控制流速約1滴/s。通過一干燥玻璃漏斗慢慢加入吸附劑，用木棒輕輕敲打柱身下部，使其填裝緊密，裝至3/4時停頓加吸附劑。待洗脫劑將干時，輕輕放少許脫脂棉到吸附劑上方。第94頁加樣

待洗脫劑即將流干時，立即沿柱內(nèi)壁加入約10滴已配好混合物。當(dāng)此溶液即將所有浸入吸附劑時，再用少許洗脫劑沖洗下沾在內(nèi)壁和棉花上有色物質(zhì)，如此反復(fù)2~3次，至洗凈為止。第95頁洗脫與分離，樣品搜集加樣完成后，即可小心加入洗脫劑（注意一定要待有色物質(zhì)所有吸附于吸附劑上之后才能夠加入大量洗脫劑）。保持流出速度約1滴/s，伴隨洗脫劑洗脫，能夠顯著看到層析柱上出現(xiàn)兩個色帶。待第一各色帶快流出時，換一潔凈接收瓶接收這一組分樣品（哪一組分？）。第96頁紙色譜示意圖(a)、(b)、(c)上行紙層展開；(d)下行紙層展開

第97頁本次紙色譜試驗樣品：L-谷氨酸；L-異亮氨酸及其混合物展開劑（流動相）：乙醇:水:冰醋酸=50:10:1（體積比）支持劑（固定相）：新華一號濾紙顯色劑：2%茚三酮乙醇溶液第98頁思考題1.層析柱中若有氣泡或裝填不均勻，將給分離造成什么樣成果？如何避免？

2.干法裝柱和濕法裝柱區(qū)分在于哪里？第99頁正溴丁烷制備第100頁目和要求理解由醇制備正溴丁烷原理和辦法。掌握回流和有害氣體吸取裝置安裝和操作。掌握阿貝折光儀操作辦法。鞏固分液漏斗使用、液體化合物干燥、蒸餾等基本操作。第101頁試驗原理主反應(yīng)：本試驗中正溴丁烷是由正丁醇與溴化鈉、濃硫酸共熱而制得。副反應(yīng)：第102頁試驗原理溴化氫起源：反應(yīng)機(jī)理：第103頁試驗用試劑正丁醇，7.4g(9.2mL,0.1mol)無數(shù)溴化鈉，13g(0.13mol)濃硫酸，18mL無水氯化鈣飽和碳酸氫鈉水溶液第104頁試驗裝置回流裝置氣體吸取裝置蒸餾裝置分液裝置第105頁試驗步驟第106頁試驗步驟產(chǎn)物折光率：1.4401

密度：1.2758g/mL第107頁注意事項稀釋濃硫酸時要遲緩并保持振搖，投料時應(yīng)嚴(yán)格按次序，投料后，一定要混合均勻。反應(yīng)時，保持回流平穩(wěn)進(jìn)行，導(dǎo)氣管末端漏斗不可所有浸入吸取液，避免倒吸。水汽蒸餾完成后應(yīng)及時洗凈蒸餾裝置置烘箱，以備最后產(chǎn)品蒸餾。洗滌粗產(chǎn)物時，注意正確判斷哪一層是有機(jī)層。干燥劑不可在空氣中暴露太久，不然會吸水。干燥劑用量應(yīng)合理。最后蒸餾所有裝置須清潔干燥，避免再污染。第108頁思考題1、反應(yīng)后粗產(chǎn)物中具有哪些雜質(zhì)？各步洗滌目標(biāo)何在？2、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，若不懂得產(chǎn)物密度，可用什么簡便辦法加以判斷？3、正溴丁烷必須蒸完，不然會影響產(chǎn)率，能夠從哪些方面判斷正溴丁烷已經(jīng)蒸完？第109頁正丁醚制備第110頁目和要求掌握由正丁醇脫水制備正丁醚辦法和原理。掌握分水裝置安裝和操作。鞏固萃取和蒸餾基本操作。第111頁試驗原理主反應(yīng)：

醇分子間脫水生成醚是制備簡單醚常用辦法。用硫酸作為催化劑，在不一樣溫度下正丁醇和硫酸作用生成產(chǎn)物會有不一樣，主要是正丁醚或丁烯，因此反應(yīng)須嚴(yán)格控制溫度。副反應(yīng)：第112頁試驗原理

對于伯醇，一般可用此辦法合成醚類化合物；但對于仲醇和叔醇，由于它們比伯醇更容易發(fā)生消去副反應(yīng)，因此此法不適用于仲醇和叔醇。第113頁試驗用試劑正丁醇，15.5mL濃硫酸，3mL5%NaOH水溶液飽和氯化鈣溶液無水氯化鈣第114頁分水裝置分水器第115頁試驗步驟產(chǎn)物折光率：1.3992；密度：0.769g/mL第116頁注意事項投料時須充足搖動，不然硫酸局部過濃，加熱后易使反應(yīng)溶液變黑。按反應(yīng)方程式計算，生成水約為1.5g左右，實際分出水層體積大于理論計算量，由于有單分子脫水副產(chǎn)物生成。因此，將分水器中裝滿水后，先分掉約1.75mL水。反應(yīng)開始回流時，由于有恒沸物存在，溫度不也許立即達(dá)成135℃。但伴隨水被蒸出，溫度逐漸升高，最后達(dá)成135℃以上，即應(yīng)停頓加熱。假如溫度升得太高，反應(yīng)溶液會炭化變黑，并有大量副產(chǎn)物丁烯生成。第117頁注意事項在堿洗過程中，不宜劇烈地?fù)u動分液漏斗，不然嚴(yán)重乳化，難以分層。由于每次萃取時有機(jī)層均在上層，因此每次萃取完成只需放出下層水溶液，上層有機(jī)層無須倒出即可直接加入下次洗滌所需水溶液進(jìn)行下一次萃取洗滌。第118頁思考題使用分水器目標(biāo)是什么？制備正丁醚時，試計算理論上應(yīng)分出多少體積水？事實上往往超出理論值，為何？反應(yīng)物冷卻后，為何要倒入水中？精制時，各步洗滌目標(biāo)何在？第119頁乙酰乙酸乙酯制備第120頁目和要求掌握克萊森酯縮合制備乙酰乙酸乙酯原理和辦法。掌握無水操作和減壓蒸餾安裝和操作。第121頁試驗原理Claisen酯縮合反應(yīng)：

含α-活潑氫酯在強(qiáng)堿性試劑（如Na，NaNH2，NaH，苯甲基鈉或格氏試劑）存在下，能與另一分子酯發(fā)生Claisen酯縮合反應(yīng)，生成β-羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯即通過此反應(yīng)制備（R=CH2CH3）第122頁試驗原理

反應(yīng)堿催化劑事實上是鈉與乙酸乙酯中殘留少許乙醇作用產(chǎn)生乙醇鈉。反應(yīng)機(jī)制包括下列步驟：1.酸-堿交換：第123頁試驗原理2.加成反應(yīng)及催化劑再生：第124頁試驗原理

所制得乙酰乙酸乙酯是一種酮式和烯醇式混合物，在室溫下具有93%酮式及7%烯醇式。反應(yīng)需連續(xù)進(jìn)行，若間隔時間太久，兩種形式之間會發(fā)生脫乙醇縮合反應(yīng)，生成去水乙酸，從而使產(chǎn)率減少。烯醇式酮式第125頁試驗用試劑金屬鈉，1.5g二甲苯（預(yù)先干燥），12mL乙酸乙酯（預(yù)先干燥），16.5mL50%醋酸，10mL無水硫酸鈉飽和食鹽水第126頁試驗裝置第127頁試驗步驟第128頁減壓蒸餾減壓蒸餾是分離和提純有機(jī)化合物常用辦法之一。它尤其適用于那些在常壓蒸餾時未達(dá)沸點即已受熱分解、氧化或聚合物質(zhì)。 液體沸點是指它蒸氣壓等于外界壓力時溫度，因此液體沸點是隨外界壓力變化而變化，假如借助于真空泵減少系統(tǒng)內(nèi)壓力，就能夠減少液體沸點，這便是減壓蒸餾操作理論根據(jù)。第129頁減壓蒸餾試驗裝置第130頁減壓泵試驗室一般用水泵或油泵進(jìn)行減壓。水泵：系用玻璃或金屬制成，其效能與其構(gòu)造、水壓及水溫有關(guān)。水泵所能達(dá)成最低壓力為當(dāng)初室溫下水蒸氣壓。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。目前一般用循環(huán)水泵替代簡單水泵，在使用時比油泵愈加方便、實用和簡單。第131頁減壓泵

油泵效能決定于油泵機(jī)械構(gòu)造以及真空泵油好壞。好油泵能抽至真空度為13.3Pa，油泵構(gòu)造較精密，工作條件要求較嚴(yán)。蒸餾時，假如有揮發(fā)性有機(jī)溶劑、水或酸蒸氣，都會損壞油泵。由于揮發(fā)性有機(jī)溶劑蒸氣被油吸取后，就會增加油蒸氣壓，影響真空效能。而酸性蒸氣會腐蝕油泵機(jī)件。水蒸氣凝結(jié)后與油形成濃稠乳濁液，破壞了油泵正常工作，因此使用時必須十分注意油泵保護(hù)。第132頁減壓蒸餾步驟當(dāng)被蒸餾物中具有低沸點物質(zhì)時，應(yīng)先進(jìn)行一般蒸餾，然后用水泵減壓蒸去低沸點物質(zhì)，最后再用油泵減壓蒸餾。在蒸餾瓶中，放置待蒸餾液體及磁力攪拌子，裝好儀器，打開安全瓶上二通活塞，然后開泵抽氣。逐漸關(guān)閉安全瓶活塞，從壓力計上觀測系統(tǒng)所能達(dá)成真空度。第133頁減壓蒸餾步驟啟動冷凝水，選用合適熱浴加熱蒸餾。經(jīng)常注意蒸餾情況和統(tǒng)計壓力、沸點等數(shù)據(jù)。蒸餾完成時，應(yīng)關(guān)閉熱源，撤去熱浴，待稍冷后緩緩和除真空，使系統(tǒng)內(nèi)外壓力平衡后，方可關(guān)閉油泵。不然，由于系統(tǒng)中壓力較低，油泵中油就有吸入干燥塔也許。第134頁減壓蒸餾注意事項我們用電磁攪拌替代毛細(xì)管產(chǎn)氣憤泡以避免暴沸，不過在蒸餾過程中由于壓力驟降或是還存在低沸點物質(zhì)原因，仍很也許產(chǎn)生暴沸。因此在逐漸關(guān)閉安全瓶活塞時，應(yīng)密切注意蒸餾瓶內(nèi)情況，一旦有暴沸傾向，應(yīng)立即適度打開安全瓶活塞，消除暴沸。蒸餾前要預(yù)先讀當(dāng)初大氣壓力，將大氣壓力減去氣壓計讀數(shù)，即是蒸餾瓶內(nèi)壓力。停頓減壓蒸餾（無論水泵，油泵）時必須先將體系內(nèi)壓力與大氣壓平衡后再關(guān)抽氣泵。由于油泵數(shù)量有限，最后減壓蒸餾幾位同窗合并產(chǎn)品一齊進(jìn)行。第135頁乙酰乙酸乙酯沸點與壓力關(guān)系壓力/mmHg*7608060403020沸點/℃181100979288821814121051.00.178747167.35428.55*1mmHg=1Torr=133.322Pa

第136頁試驗注意事項本試驗為無水操作，在加入醋酸前反應(yīng)體系應(yīng)絕對無水。若鈉不慎與水接觸而著火，切勿倒水槽，應(yīng)用干毛巾遮擋滅火，嚴(yán)重則使用滅火器。振搖制備鈉沙時可先不通冷凝水，振搖要有力，不然難制備鈉沙。反應(yīng)完成后得到橘紅色透明液體中也許有黃色固體，即為去水乙酸。向反應(yīng)體系中加入乙酸時要注意若瓶內(nèi)仍有鈉存在，開始幾滴必須小心從冷凝管上方加入，也許有火苗出現(xiàn)，無大礙，之后便可較快加入。第137頁思考題什么是Claisen酯縮合反應(yīng)中催化劑？本試驗為何能夠用金屬鈉替代？為何計算產(chǎn)率時要以金屬鈉為基準(zhǔn)？本試驗中加入50%醋酸和飽和氯化鈉溶液有何作用？如何試驗證明常溫下得到乙酰乙酸乙酯是兩種互變異構(gòu)體平衡混合物？第138頁苯胺制備第139頁目和要求掌握用硝基苯還原制備苯胺原理及其辦法。理解水蒸汽蒸餾原理、基本操作及其用途。第140頁試驗原理反應(yīng)式：

苯胺制取不也許用任意直接辦法將氨基（-NH2）導(dǎo)入芳環(huán)上，而是通過間接辦法來制取。將硝基苯還原就是制取苯胺一種主要辦法。試驗室常用還原劑有錫-鹽酸、二氯化錫-鹽酸，鐵-鹽酸、鐵-醋酸及鋅-醋酸等。用錫-鹽酸作還原劑時，作用較快。產(chǎn)率較高。但價格較貴，同步，酸堿用量較多，鐵-鹽酸缺陷是反應(yīng)時間較長，但成本低，酸用量僅為理論量1/40，如用鐵-醋酸，還原時間還能顯著縮短。第141頁試驗原理還原機(jī)理：鐵粉被活化，生成還原劑乙酸亞鐵：乙酸亞鐵被氧化生成堿式乙酸鐵：堿式乙酸鐵與鐵及水作用后，生成乙酸亞鐵和乙酸，形成催化循環(huán)：第142頁有關(guān)水蒸氣蒸餾定義：把不溶或難溶于水但有一定揮發(fā)性有機(jī)物和水混和，通入水蒸氣，使有機(jī)化合物伴隨水蒸氣蒸餾出來操作。適于水蒸氣蒸餾物質(zhì)條件：不溶（幾乎不溶）于水沸騰下不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在100℃左右必須有一定蒸氣壓（一般大于1.33kPa）第143頁水蒸氣蒸餾簡單原理假設(shè)物質(zhì)A和水，其蒸氣壓分別為PA和P水，則混合物總蒸氣壓P=PA+P水。當(dāng)P與外界大氣壓力相同步，混合物開始沸騰。此時溫度必然低于任一組分沸點。沸騰時混合蒸氣中二組分物質(zhì)量之比nA/n水=PA/P水也就是說：A蒸氣壓越大，餾出物里A含量就越高。第144頁試驗用試劑鐵粉，20g冰乙酸，2mL硝基苯，10.5mL精鹽粒狀NaOH第145頁試驗步驟硝基苯加入：由于反應(yīng)比較劇烈，硝基苯需從冷凝管上方分批加入。開始也許無現(xiàn)象，是由于反應(yīng)尚未引發(fā)，可小心加熱，一旦反應(yīng)啟動后即比較劇烈。每加一次硝基苯均需劇烈振蕩，待反應(yīng)開始穩(wěn)定再加下一批硝基苯。假如反應(yīng)液上沖很厲害，能夠再冷凝管上方再加一根冷凝管。第146頁試驗裝置反應(yīng)裝置水蒸氣蒸餾裝置第147頁水蒸氣蒸餾注意事項正確安裝水蒸氣蒸餾裝置（反應(yīng)瓶不動，回流裝置改蒸餾裝置，前方加水蒸氣發(fā)生裝置）。水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)裝水量為容積3/4為宜，內(nèi)須加沸石。水蒸氣導(dǎo)管須插入到反應(yīng)瓶液面下列，可往反應(yīng)瓶內(nèi)加適量水，但瓶內(nèi)液體總體積不宜超出容積1/3。水蒸氣蒸餾時一般只對水蒸氣發(fā)生瓶進(jìn)行加熱。但為避免水蒸氣在反應(yīng)瓶中冷凝積累過多，可合適對反應(yīng)瓶進(jìn)行加熱。蒸餾完成后及時清洗烘干蒸餾裝置以備最后蒸餾用。第148頁試驗步驟鹽析作用：由于產(chǎn)物苯胺在水中有一定溶解度。加入精鹽使水層飽和，這樣溶解在水中大部分苯胺就成油狀物析出，可減少損失。產(chǎn)物折光率：1.5863密度：1.02g/mL第149頁注意事項本試驗為連續(xù)試驗制備乙酰苯胺第一步，產(chǎn)率直接關(guān)系到下一步反應(yīng)原料多少。硝基苯還原反應(yīng)時要小心，加熱回流期間人絕對不可離開。水蒸氣蒸餾時須注意沸水也許從安全管上方?jīng)_出，操作要小心避免燙傷。最后產(chǎn)品按體積比1:1.5（產(chǎn)品:冰乙酸）與冰乙酸混合保存?zhèn)溆?。?50頁思考題有機(jī)物需具有什么性質(zhì)才能采取水蒸氣蒸餾辦法提純？假如最后制得苯胺中具有硝基苯，應(yīng)如何加以分離提純？若以鹽酸替代乙酸，則反應(yīng)后要加入飽和碳酸鈉至溶液顯堿性后才能進(jìn)行水蒸氣蒸餾，為何？本試驗為何不進(jìn)行中和？第151頁乙酰苯胺制備第152頁目和要求掌握由苯胺乙酰化制備乙酰苯胺原理和辦法。掌握分餾原理及分餾裝置安裝和操作。鞏固重結(jié)晶操作辦法。第153頁試驗原理反應(yīng)式：芳胺?；谟袡C(jī)合成中作用：乙酰化反應(yīng)常被用來“保護(hù)”伯胺和仲胺官能團(tuán)，以減少芳胺對氧化性試劑敏感性。氨基經(jīng)?；螅瑴p少了氨基在親電取代反應(yīng)（尤其是鹵化）中活化能力，使其由很強(qiáng)第I類定位基變成中等強(qiáng)度第I類定位，使反應(yīng)由多元取代變?yōu)橛杏靡辉〈Ｓ捎谝阴；臻g效應(yīng)，往往選擇性地生成對位取代產(chǎn)物。在某些情況下，?；軌虮苊獍被c其他功能基或試劑（如RCOCl，-SO2Cl，HNO2等）之間發(fā)生無須要反應(yīng)。第154頁試驗原理

作為氨基保護(hù)基?；鶊F(tuán)可在酸或堿催化下脫除。 芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加熱來進(jìn)行?；褂帽姿嵩噭┮椎?，價格便宜，但需要較長反應(yīng)時間，適合于規(guī)模較大制備。雖然乙酸酐一般來說是比酰氯更加好?；噭贿^當(dāng)用游離胺與純乙酸酐進(jìn)行?；瘯r，常伴有二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副產(chǎn)物生成。第155頁有關(guān)分餾分餾基本原理與蒸餾相同，不一樣之處是，借助分餾柱將數(shù)次氣化—冷凝蒸餾過程，在一次操作中完成。通過度餾柱數(shù)次蒸餾作用，能更有效地分離沸點接近液體混合物。第156頁有關(guān)分餾

在分餾柱內(nèi)，當(dāng)上升蒸氣與下降冷凝液互相接觸時，上升蒸氣部分冷凝放出熱量使下降冷凝液部分氣化，二者之間發(fā)生了熱量交換，成果，上升蒸氣中易揮發(fā)組分增加，而下降冷凝液中高沸點組分增加，假如繼續(xù)數(shù)次，就等于進(jìn)行數(shù)次蒸餾。這樣接近分餾柱頂部易揮發(fā)物質(zhì)組分比率高，而在燒瓶里高沸點組分比率高。這樣只要分餾柱足夠高，就可將這兩種組分完全徹底分開。第157頁常用分餾柱a.球形分餾柱；b.韋氏（Vigreux）分餾柱c.填充式分餾柱a.b.c.第158頁分餾注意事項

分餾一定要遲緩進(jìn)行，控制好恒定蒸餾速度(1-2滴/s)，這樣，能夠得到比較好分餾效果。要使有相稱量液體沿柱流回?zé)恐?，即要選擇合適回流比。

必須盡可能減少分餾柱熱量損失和波動。第159頁試驗用試劑苯胺，3mL（上次試驗制得）冰乙酸，4.5mL鋅粉，少許第160頁試驗裝置圖第161頁試驗步驟產(chǎn)物熔點：114.3℃第162頁注意事項可用10mL量筒作為分餾接收器，量筒置于盛有冷水燒杯中。搜集乙酸和水總體積約2.25mL。加入鋅粉是為了避免苯胺在反應(yīng)過程中被氧化，一般加入后反應(yīng)液顏色會從黃色變無色。反應(yīng)完成后須趁熱攪拌下倒入水中，不然易結(jié)塊，從而包結(jié)雜質(zhì)。第163頁思考題本試驗為何需要使用分餾裝置？分餾目標(biāo)何在？本試驗為何不使用活性更高乙酸酐來實現(xiàn)對苯胺?；康?64頁呋喃甲醇和呋喃甲酸制備第165頁目和要求掌握由呋喃甲醛制備呋喃甲醇和呋喃甲酸原理和辦法，從而加深對Cannizzaro反應(yīng)結(jié)識。深入純熟鞏固熔點、沸點測定，蒸餾及重結(jié)晶等基本操作。第166頁試驗原理Cannizzaro反應(yīng)：

在濃強(qiáng)堿作用下，不含α-活潑氫醛類能夠發(fā)生分子間本身氧化還原反應(yīng)，其中一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛則被還原為醇。第167頁試驗原理 Cannizzaro反應(yīng)實質(zhì)是羰基親核加成。反應(yīng)包括了羥基負(fù)離子對一分子不含α-H醛親核加成，加成物負(fù)氫向另一分子醛轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理表達(dá)如下：

第168頁試驗原理

在Cannizzaro反應(yīng)中，一般使用50%左右濃堿，其中堿物質(zhì)量比醛物質(zhì)量多一倍以上，不然反應(yīng)不完全，未反應(yīng)醛與生成醇混在一起，通過一般蒸餾很難分離。第169頁兩種產(chǎn)物分離

在堿催化下，反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物為呋喃甲醇和呋喃甲酸鈉鹽。容易看出，呋喃甲酸鈉鹽更易溶于水而呋喃甲醇則更易溶于有機(jī)溶劑。因此利用萃取辦法能夠方便分離二組分。有機(jī)層通過蒸餾可得到呋喃甲醇產(chǎn)品；水層通過鹽酸酸化即可得到呋喃甲酸產(chǎn)品。第170頁試驗用試劑呋喃甲醛，5.5mL40%NaOH水溶液，4mL乙醚濃鹽酸，~7mL無水硫酸鎂第171頁試驗步驟第172頁試驗步驟呋喃甲酸熔點：133-134℃呋喃甲醇折光率：1.4868第173頁試驗注意事項本反應(yīng)是在兩相中進(jìn)行，必須充足攪拌。加堿反應(yīng)要控制好溫度，若溫度高于12℃則反應(yīng)難控制，副反應(yīng)增多，顏色變深紅色；若溫度低于8℃則反應(yīng)過慢，體系內(nèi)不停積聚NaOH，一旦發(fā)生反應(yīng)即也許劇烈而使溫度升高。加水5mL為宜，不宜太多，不然易損失產(chǎn)品。酸要加夠，以確保pH=3左右，使呋喃甲酸充足游離出來，這是影響呋喃甲酸收率關(guān)鍵。重結(jié)晶呋喃甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷卻結(jié)晶即可。注意回流時間不能太長，不然產(chǎn)品會分解。第174頁思考題乙醚萃取后水溶液用鹽酸酸化，為何要用剛果紅試紙？如不用剛果紅試紙，如何懂得酸化是否恰當(dāng)？本試驗根據(jù)什么原理來分離呋喃甲酸和呋喃甲醇？第175頁肉桂酸制備第176頁目和要求掌握由Perkin反應(yīng)制備α,β-不飽和酸原理和辦法。深入鞏固回流、水蒸汽蒸餾、重結(jié)晶等基本操作。第177頁有關(guān)肉桂酸

肉桂酸是生產(chǎn)冠心病藥品“心可安”主要中間體。其酯類衍生物是配制香精和食品香料主要原料。它在農(nóng)用塑料和感光樹脂等精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中也有著廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)命名：3-苯基丙烯酸屬α,β-不飽和酸第178頁試驗原理Perkin反應(yīng)：芳香醛和酸酐在堿性催化劑作用下，發(fā)生類似羥醛縮合作用，生成α,β-不飽和芳香酸反應(yīng)。主反應(yīng)：堿催化劑一般為酸酐對應(yīng)羧酸鉀鹽或鈉鹽，本試驗采取醋酸鉀作為堿催化劑。第179頁試驗原理反應(yīng)機(jī)理：第180頁試驗用試劑無水乙酸鉀，2.5g苯甲醛，2.5mL醋酸酐，5mL飽和碳酸鈉溶液濃鹽酸活性炭第181頁試驗裝置反應(yīng)裝置簡易水蒸氣蒸餾裝置第182頁試驗步驟產(chǎn)物熔點：135.6℃第183頁注意事項干燥管內(nèi)裝無水氯化鈣固體，使用前后應(yīng)放置在干燥器內(nèi)。注意觀測反應(yīng)過程及加入碳酸鈉溶液后現(xiàn)象。明確水蒸氣蒸餾應(yīng)用于分離和純化時其分離對象適用范圍，確保水蒸氣蒸餾順利完成。加濃鹽酸酸化前即也許有大量固體析出，但仍需酸化到位。第184頁思考題若用苯甲醛與丙酸酐發(fā)生Perkin反應(yīng)，其產(chǎn)物是什么？在試驗中，假如原料苯甲醛中具有少許苯甲酸，這對試驗成果會產(chǎn)生什么影響？應(yīng)采取什么樣措施？水蒸氣蒸餾目標(biāo)是為了除去什么組分？第185頁環(huán)己酮制備第186頁目和要求掌握鉻酸氧化法制備環(huán)己酮原理和辦法。鞏固萃取和簡易水汽蒸餾以及蒸餾基本操作。第187頁試驗原理反應(yīng)式：

試驗室制備脂肪和脂環(huán)醛、酮最常用辦法是將伯醇和仲醇用鉻酸氧化。鉻酸是重鉻酸鹽與40-50%硫酸混合液。制備相對分子量低醛，能夠?qū)t酸滴加到熱酸性醇溶液中，以避免反應(yīng)混合物中有過量氧化劑存在，同步將較低沸點醛不停蒸出，能夠達(dá)成中等產(chǎn)率。盡管如此，仍有部分醛被深入氧化成羧酸，并生成少許酯。用此法制備酮，酮對氧化劑比較穩(wěn)定，不易深入被氧化。鉻酸氧化醇是放熱反應(yīng)，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度以免反應(yīng)過于劇烈。第188頁試驗原理某些其他常用將仲醇氧化成酮辦法：

高價鉻化合物：如重鉻酸鈉-硫酸，PDC（重鉻酸吡啶鹽），PCC（氯鉻酸吡啶鹽），三氧化鉻-吡啶等二氧化錳，選擇性氧化芐醇或烯丙醇高碘化合物：Dess-Martin試劑，副反應(yīng)很少，適合復(fù)雜分子氧化氧氣，一般需要過渡金屬配合物催化鹵素或鹵素氧化物，可選擇性氧化仲醇而不氧化伯醇第189頁試驗用試劑重鉻酸鈉，10.5g濃硫酸，9mL環(huán)己醇，10.5mL無水硫酸鎂第190頁試驗裝置第191頁試驗步驟產(chǎn)物折光：1.4507第192頁注意事項配備氧化劑溶液時一定要注意加料次序。反應(yīng)裝置：在燒瓶上加蒸餾頭即可，蒸餾頭頂部接溫度計套管，注意溫度計水銀球須伸入液面下列。鉻酸氧化醇是一種放熱反應(yīng)，試驗中必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度以防反應(yīng)過于劇烈。反應(yīng)中控制好溫度，溫度過低反應(yīng)困難，過高到副反應(yīng)增多。第193頁注意事項廢酸液不要觸及皮膚，以防腐蝕。簡易水蒸氣蒸餾時用球形冷凝管即可，最后蒸餾產(chǎn)物再用直形冷凝管。產(chǎn)物密度（0.9478）與水相差不大且在水中有一定溶解度（2.4g/100mL水，31℃）。假如出現(xiàn)餾出液分層不顯著情況，可加入飽和食鹽水增大水層密度，同步利用鹽析作用使兩層分開。注意水蒸氣蒸餾時，水餾出量不要太多，不然雖然用鹽析辦法亦有相稱部分產(chǎn)物溶于水而損失。第194頁思考題本試驗氧化劑能否改用硝酸或高錳酸鉀，為何？仲醇氧化成酮一般可考慮使用哪些辦法？第195頁乙酰水楊酸制備第196頁目和要求學(xué)習(xí)酸酐和水楊酸在酸催化下制備乙酰水楊酸原理和辦法。鞏固重結(jié)晶基本操作。第197頁有關(guān)乙酰水楊酸乙酰水楊酸：

即阿斯匹林（aspirin），是19世紀(jì)末合成成功，作為一種有效解熱止痛、治療感冒藥品，至今仍廣泛使用，有關(guān)報道表白，人們正在發(fā)覺它某些新功能。第198頁試驗原理

阿斯匹林是由水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)而得。水楊酸可由水楊酸甲酯，即冬青油（由冬青樹提取而得）水解制得。 水楊酸：由于同步具有羧基和羥基，它還可與醇作用生成水楊酸酯。第199頁試驗原理副反應(yīng)：形成多聚物第200頁試驗原理產(chǎn)物與副產(chǎn)物分離產(chǎn)物由于具有一種羧基，因此能夠與堿反應(yīng)成鹽，從而溶于水：而副產(chǎn)物無羧基，因此本試驗后處理時用飽和碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行處理。副產(chǎn)物由于不溶解，因此通過過濾即可分離。分離后乙酰水楊酸鈉鹽水溶液通過鹽酸酸化即可得到產(chǎn)物。第201頁試驗用試劑水楊酸，3g乙酸酐，4.5mL濃硫酸，數(shù)滴飽和NaHCO3水溶液濃鹽酸，5mL第202頁試驗裝置第203頁試驗步驟產(chǎn)物熔點：134-136℃第204頁注意事項儀器要所有干燥，藥品也要實現(xiàn)經(jīng)干燥處理，醋酐要使用新蒸餾，搜集139－140℃餾分。反應(yīng)過程溫度須控制在70℃左右，溫度過高會加快副產(chǎn)物生成。抽濾后洗滌用水要少。乙酰水楊酸受熱后易發(fā)生分解，分解溫度為126~135℃，因此重結(jié)晶時不宜長時間加熱，控制水溫，產(chǎn)品采取自然晾干。測熔點時先使溫度達(dá)成120℃后再放樣品，不然樣品在升溫過程中易分解。第205頁思考題水楊酸與醋酐反應(yīng)過程中，濃硫酸作用是什么？若在硫酸存在下，水楊酸于乙醇作用將得到什么產(chǎn)物？寫出反應(yīng)方程式。本試驗中可產(chǎn)生什么副產(chǎn)物？如何除去？第206頁對氯甲苯制備第207頁目和要求理解應(yīng)用Sandmeyer反應(yīng)制備鄰氯甲苯辦法和原理。深入純熟掌握水蒸汽蒸餾安裝和操作。第208頁試驗原理Sandmeyer反應(yīng)：芳香族伯胺和亞硝酸鈉在冷無機(jī)酸水溶液中生成重氮鹽反應(yīng)。如：第209頁試驗原理制得重氮鹽易于發(fā)生深入取代反應(yīng)：

第210頁試驗原理

一般制備重氮鹽辦法是：將一級芳香胺溶于1:1鹽酸水溶液中，制成鹽酸鹽水溶液。然后冷卻至1-5℃，在此溫度下慢慢滴加稍過量亞硝酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，即得到重氮鹽水溶液，大多數(shù)重氮鹽很不穩(wěn)定，在室溫下就會分解，不宜長期寄存，不需分離應(yīng)盡快進(jìn)行下一步反應(yīng)。 試驗中，重氮鹽與氯化亞銅以等物質(zhì)量混合。由于氯化亞銅在空氣中易被氧化須在使用時制備。在操作上是將冷重氮鹽溶液慢慢加入較低溫度氯化亞銅溶液中。第211頁反應(yīng)式氯化亞酮制備：

對氯甲苯制備：第212頁試驗用試劑五水硫酸銅，15g氯化鈉，4.5g亞硫酸氫鈉，4g氫氧化鈉，2.25g濃鹽酸，40mL對甲苯胺，5.4g亞硝酸鈉，3.65g淀粉-碘化鉀試紙10%NaOH水溶液濃硫酸無水氯化鈣第213頁試驗裝置制CuCl簡易水蒸氣蒸餾裝置第214頁試驗步驟氯化亞銅制備：第215頁試驗步驟重氮鹽溶液制備：第216頁試驗步驟鄰氯甲苯制備：第217頁試驗步驟對氯甲苯制備：對氯甲苯折光率：1.5150；密度：1.0697；沸點：159.15℃第218頁試驗注意事項配備各溶液時各量一定要稱準(zhǔn)。加入亞硫酸氫鈉溶液時一定要振搖，不然形成褐色沉淀易結(jié)塊，影響氯化亞銅質(zhì)量。制備氯化亞銅時要靜置時白色氯化亞銅沉淀完全，傾倒上層液體應(yīng)小心不要將沉淀倒出。氯化亞銅易被氧化成有色二價銅鹽，制備好之后要密封冷卻寄存。制備重氮鹽時一定要保持好溫度。在加入85-90%亞硝酸鈉溶液后即可用試紙測試，變藍(lán)則不再繼續(xù)加入。分解重氮鹽-CuCl復(fù)合物時宜室溫多放置，加熱分解時間太長會增加副反應(yīng)發(fā)生。第219頁思考題重氮化反應(yīng)在有機(jī)合成中有何用途？在分離純化過程中，堿洗、酸洗目標(biāo)是為了除去什么？為何不直接將甲苯氯化而要通過本試驗辦法來制備對氯甲苯？第220頁甲基橙制備第221頁目和要求學(xué)習(xí)重氮鹽制備技術(shù)，理解重氮鹽控制條件。掌握和理解重氮鹽偶聯(lián)反應(yīng)條件，掌握甲基橙制備原理及試驗辦法。深入練習(xí)過濾，洗滌，重結(jié)晶等基本操作。第222頁試驗原理甲基橙：

甲基橙是酸堿批示劑，它是由對氨基苯磺酸重氮鹽與N,N-二甲基苯胺醋酸鹽，在弱酸性介質(zhì)中偶合得到。偶合首