大學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)講義

蒸餾及沸點(diǎn)的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉蒸餾和測(cè)定沸點(diǎn)的原理，了解蒸餾和測(cè)定沸點(diǎn)的意義;2、 掌握蒸餾和測(cè)定沸點(diǎn)的操作要領(lǐng)和方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)液體的蒸氣壓增大到與外界施于液面的總壓力（通常是大氣壓力）相等時(shí)，就有大量氣泡從液體內(nèi)部逸出，即液體沸騰。這時(shí)的溫度稱為液體的沸點(diǎn)。純粹的液體有機(jī)化合物在一定的壓力下具有一定的沸點(diǎn)（沸程0.5-1.5oC）。利用這一點(diǎn)，我們可以測(cè)定純液體有機(jī)物的沸點(diǎn)。又稱常量法。蒸餾是將液體有機(jī)物加熱到沸騰狀態(tài)，使液體變成蒸汽，又將蒸汽冷凝為液體的過程。三、藥品和儀器藥品：乙醇；儀器：圓底燒瓶、溫度計(jì)、直形冷凝管等。四、實(shí)驗(yàn)裝置主要由氣化、冷凝和接收三部分組成，下圖是常壓蒸餾的圖示:1、圓底燒瓶：圓底燒瓶的選用與被蒸液體量的多少有關(guān)，通常裝入液體的體積應(yīng)為燒瓶容積1/3-2/3。液體量過多或過少都不宜（為什么），若是易揮發(fā)液體，則液體量不應(yīng)超過圓底燒瓶容積的1/2（為什么）。2、溫度計(jì)：溫度計(jì)應(yīng)根據(jù)被蒸餾液體的沸點(diǎn)來選，低于100oC,可選用100?150oC溫度計(jì);高于100oC,可選用250-300oC水銀溫度計(jì)。3、冷凝管：冷凝管可分為水冷凝管和空氣冷凝管兩類，水冷凝管用于被蒸液體沸點(diǎn)低于140oC；空氣冷凝管用于被蒸液體沸點(diǎn)高于140oC（為什么）。儀器安裝順序?yàn)椋合认潞笊?，先左后右。卸儀器與其順序相反。五、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 加料：將待蒸乙醇20ml小心倒入蒸餾瓶中，不要使液體從支管流出。加入幾粒沸石（為什么），塞好帶溫度計(jì)的塞子，注意溫度計(jì)水銀球的位置。再檢查一次裝置是否穩(wěn)妥與嚴(yán)密。2、 加熱：先打開冷凝水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開始加熱（注意順序）。注意冷水自下而上（為什么）。當(dāng)液體沸騰，蒸氣到達(dá)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升，調(diào)節(jié)熱源，使蒸餾速度以每秒1—2滴為宜（為什么）。此時(shí)溫度計(jì)讀數(shù)就是餾出液的沸點(diǎn)。3、 收集餾液：準(zhǔn)備錐形瓶，接受所需餾分，并記下該餾分的沸程：即該餾分的第一滴和蒸餾結(jié)束時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)。注意：即使雜質(zhì)很少，也不要蒸干（為什么）。4、 拆除蒸餾裝置：蒸餾完畢，先應(yīng)撤出熱源，冷卻后停止通水，最后拆除蒸餾裝置（與安裝順序相反）。5、 同樣操作，蒸餾并測(cè)定水的沸點(diǎn)。六、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、 冷卻水流速以能保證蒸汽充分冷凝為宜，通常只需保持緩緩水流即可。2、 蒸餾有機(jī)溶劑均應(yīng)用小口接收器，如錐形瓶。七、 思考題1、 什么叫沸點(diǎn)？液體的沸點(diǎn)和大氣壓有什么關(guān)系？文獻(xiàn)里記載的某物質(zhì)的沸點(diǎn)是否即為你們那里的沸點(diǎn)溫度？2、 蒸餾時(shí)加入沸石的作用是什么？如果蒸餾前忘記加沸石，能否立即將沸石加全將近沸騰的液體中？當(dāng)重新蒸餾時(shí)，用過的沸石能否繼續(xù)使用？3、如果液體具有恒定的沸點(diǎn)，那么能否認(rèn)為它是單純物質(zhì)?4、 先加熱后開水行不行，為什么？蒸餾結(jié)束后為何先撤熱源，冷卻后停水?5、 撤熱源時(shí)，僅僅關(guān)上電熱套的開關(guān)行不行，為什么？6、 溫度計(jì)水銀球應(yīng)該在什么位置？為什么要在這個(gè)位置？熔點(diǎn)的測(cè)定熔點(diǎn)的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊埸c(diǎn)測(cè)定的意義；掌握熔點(diǎn)測(cè)定的操作方法；二、實(shí)驗(yàn)原理1、熔點(diǎn)熔點(diǎn)是固體有機(jī)化合物固液兩態(tài)在大氣壓力下達(dá)成平衡的溫度，純凈的固體有機(jī)化合物一般都有固定的熔點(diǎn)，固液兩態(tài)之間的變化是非常敏銳的，自初熔至全熔（稱為熔程）溫度不超過0.5-1°C。加熱純有機(jī)化合物，當(dāng)溫度接近其熔點(diǎn)范圍時(shí)，升溫速度隨時(shí)間變化約為恒定值，此時(shí)用加熱時(shí)間對(duì)溫度作圖（如圖1）。圖1相隨時(shí)間和溫度的變化圖2物質(zhì)蒸氣壓隨溫度變化曲線化合物溫度不到熔點(diǎn)時(shí)以固相存在，加熱使溫度上升，達(dá)到熔點(diǎn).開始有少量液體出現(xiàn)，而后固液相平衡.繼續(xù)加熱，溫度不再變化，此時(shí)加熱所提供的熱量使固相不斷轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，兩相間仍為平衡，最后的固體熔化后，繼續(xù)加熱則溫度線性上升。在接近熔點(diǎn)時(shí)，加熱速度一定要慢，每分鐘溫度升高不能超過2C，只有這樣，才能使整個(gè)熔化過程盡可能接近于兩相平衡條件，測(cè)得的熔點(diǎn)也越精確。當(dāng)含雜質(zhì)時(shí)（假定兩者不形成固溶體），根據(jù)拉烏耳定律可知，在一定的壓力和溫度條件下，在溶劑中增加溶質(zhì)，導(dǎo)致溶劑蒸氣分壓降低（圖2中M]L「），固液兩相交點(diǎn)M1即代表含有雜質(zhì)化合物達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)的固液相平衡共存點(diǎn)，tm1為含雜質(zhì)時(shí)的熔點(diǎn)，顯然，此時(shí)的熔點(diǎn)較純粹者低。2、混合熔點(diǎn)在鑒定某未知物時(shí)，如測(cè)得其熔點(diǎn)和某已知物的熔點(diǎn)相同或相近時(shí)，不能認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。還需把它們混合，測(cè)該混合物的熔點(diǎn)，若熔點(diǎn)仍不變，才能認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。若混合物熔點(diǎn)降低，熔程增大，則說明它們屬于不同的物質(zhì)。故此種混合熔點(diǎn)試驗(yàn)，是檢驗(yàn)兩種熔點(diǎn)相同或相近的有機(jī)物是否為同一物質(zhì)的最簡(jiǎn)便方法。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

測(cè)定有機(jī)化合物的熔點(diǎn)判斷化合物的純度四、 藥品和儀器藥品：液體石蠟；尿素；肉桂酸；尿素和肉桂酸1：1混合物。儀器：溫度計(jì)；b型管（Thiele管）。五、 實(shí)驗(yàn)操作封閉玻璃毛細(xì)管在用玻璃毛細(xì)管取樣之前，需要將開口的兩端之一封閉。將其中的一個(gè)開口端靠近酒精燈火焰的外焰灼燒，直至毛細(xì)管封閉端的內(nèi)徑有兩條細(xì)線相交，同時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)玻璃毛細(xì)管使其受熱均勻，防止出現(xiàn)端口在灼燒過程中彎曲的現(xiàn)象。樣品的裝入取少許（0.1?0.2g）樣品放于干凈表面皿上，用玻璃棒將其研細(xì)并集成一堆（為什么要研細(xì)）。把毛細(xì)管開口一端垂直插入堆集的樣品中，使樣品擠入管內(nèi)，然后，把該毛細(xì)管垂直于實(shí)驗(yàn)臺(tái)面輕輕上下振動(dòng)，使樣品進(jìn)入管底，將裝有樣品的毛細(xì)管管口向上，放入長(zhǎng)約50一60cm垂直于桌面的玻璃管中，管下可墊一表面皿，使之從高處落于表面皿上，如此反復(fù)多次后，盡量使樣品裝得緊密（為什么），樣品高度1—3mm。熔點(diǎn)管外的樣品粉末要擦干凈以免污染熱浴液體。裝入的樣品一定要研細(xì)、墩實(shí)，否則影響測(cè)定結(jié)果。安裝儀器按圖安好裝置，將提勒管固定在鐵架臺(tái)上，高度以酒精燈火焰可對(duì)側(cè)管處加熱為準(zhǔn)。在提勒管中放入液體石蠟，液面稍高于上側(cè)管下端（為什么）。提勒管口配一缺口單孔軟木塞（為什么用缺口的），溫度計(jì)插入孔中，刻度應(yīng)向軟木塞缺口。剪取一小段橡皮圈套在溫度計(jì)和熔點(diǎn)管的上部（如下圖），固定熔點(diǎn)管的橡膠圈不可浸沒在液體石蠟中（為什么）。將粘附有熔點(diǎn)管的溫度計(jì)小心地插入導(dǎo)熱液中，以小火在圖示部位加熱（為什么）。溫度計(jì)插入熔點(diǎn)管中的深度以水銀球恰在熔點(diǎn)管的兩側(cè)管的中部。測(cè)熔點(diǎn)開始時(shí)升溫速度可以快些，以每分鐘上升3—4。印勺速度升高溫度，當(dāng)傳熱液溫度距離該化合物熔點(diǎn)約10—15°C時(shí)，調(diào)整火焰使每分鐘上升約1—2°C,愈接近熔點(diǎn)(大約相差2。0,升溫速度應(yīng)愈緩慢，每分鐘約0.2—0.3C(為什么)。記錄數(shù)據(jù)記下樣品開始塌落并有液相產(chǎn)生時(shí)(初熔)和固體完全消失時(shí)(全熔)的溫度讀數(shù)，即為該化合物的熔距。要注意在加熱過程中試祥是否有萎縮、變色、發(fā)泡、升華、碳化等現(xiàn)象，均應(yīng)如實(shí)記錄。以及顏色的變化。每個(gè)樣品要測(cè)三次數(shù)據(jù)。每一次測(cè)定必須用新的熔點(diǎn)管另裝樣品，不得將已測(cè)過熔點(diǎn)的熔點(diǎn)管冷卻，使其中樣品固化后再做第二次測(cè)定(為什么)。如果測(cè)定未知物的熔點(diǎn)，應(yīng)先對(duì)樣品粗測(cè)一次，加熱可以稍快，知道大致的熔距.待導(dǎo)熱液溫度冷至熔點(diǎn)以下20~30C左右，再另取一根裝好樣品的毛細(xì)管做準(zhǔn)確的測(cè)定。一定要等冷卻后，方可將液體石蠟倒回瓶中。溫度汁冷卻接近室溫后，用紙擦去石蠟方可用水沖洗(為什么)。六、思考題測(cè)熔點(diǎn)時(shí)，若有下列情況將產(chǎn)生什么結(jié)果？熔點(diǎn)管壁太厚。熔點(diǎn)管底部未完全封閉，尚有一針孔。熔點(diǎn)管不潔凈。樣品未完全干燥或含有雜質(zhì)。樣品研得不細(xì)或裝得不緊密。加熱太快。尿素和肉桂酸熔點(diǎn)的文獻(xiàn)記載值是多少？實(shí)際測(cè)定是多少？混合物和純凈物的熔程差多少，為什么？分餾實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)分餾的基本原理；掌握分餾的實(shí)驗(yàn)操作方法。實(shí)驗(yàn)原理：在分餾柱內(nèi)，當(dāng)上升的蒸氣與下降的冷凝液互凝相接觸時(shí)，上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化，兩者之間發(fā)生了熱量交換，其結(jié)果，上升蒸氣中易揮發(fā)組分增加，而下降的冷凝液中高沸點(diǎn)組分（難揮發(fā)組分）增加，如果繼續(xù)多次，就等于進(jìn)行了多次的氣液平衡，即達(dá)到了多次蒸餾的效果。這樣靠近分餾柱頂部易揮發(fā)物質(zhì)的組分比率高，而在燒瓶里高沸點(diǎn)組分（難揮發(fā)組分）的比率高。這樣只要分餾柱足夠高，就可將這種組分完全徹底分開。實(shí)驗(yàn)試劑：甲醇25ml；丙酮15ml；蒸餾水40ml。實(shí)驗(yàn)步驟：甲醇和水的分餾在100ml圓底燒瓶中，加入25ml甲醇和25ml水的混合物，加沸石，安裝分餾裝置。水浴加熱，使溫度慢慢上升。當(dāng)冷凝管中有蒸餾液流出時(shí)，迅速記錄溫度計(jì)所示的溫度。控制加熱速度，使餾出液慢慢均勻的以每分鐘2ml（大約60滴）的速度流出。當(dāng)柱頂溫度維持在65°C時(shí)，大約收集10ml餾出液。隨著溫度上升，分別收集65-70C、70-80C、80-90C、90-95C的餾分。瓶?jī)?nèi)所剩為殘留液。90-95C的餾分很少，需要用石棉網(wǎng)直接進(jìn)行加熱，或者提高電熱套的電壓直接加熱。將不同餾分分別量出體積，以餾出液體積為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)，繪制分餾曲線。用常壓蒸餾的方法，同樣收集65-70C、70-80C、80-90C、90-95C的餾分，并繪制蒸餾曲線。并進(jìn)行比較。丙酮和水的分餾取15ml丙酮和15ml水進(jìn)行分餾和蒸餾，分別記錄56-62C、62-72C、72-98C、98-100C的餾出液體積。根據(jù)溫度和體積畫出分餾曲線和蒸餾曲線并進(jìn)行比較。舉例：五、思考題為什么分餾時(shí)柱身的保溫十分重要？為什么加熱速度快，會(huì)使柱內(nèi)溫度梯度變小?3.分餾與簡(jiǎn)單蒸餾有什么區(qū)別？4.分餾時(shí)應(yīng)注意哪些操作要點(diǎn)？

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 學(xué)習(xí)以濃硫酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯的原理和方法；2、 學(xué)習(xí)分餾原理及分餾柱的使用方法和水浴蒸餾的基本操作技能。實(shí)驗(yàn)原理：反應(yīng)原理：OHh3OHh3po4165-170°C+H2O分液漏斗的操作（1） 凡士林的涂抹取出活塞，用濾紙將活塞和活塞槽內(nèi)的水擦干。用手指在活塞的兩頭涂一薄層凡士林，環(huán)繞塞孔的一圈不涂，以免凡士林堵住塞孔。涂完凡士林后，將活塞插入槽內(nèi)，然后向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，直至外面觀察呈均勻透明狀為止。（2） 檢測(cè)在分液漏斗中加入一定量的水，將上口塞子蓋好，上下?lián)u動(dòng)分液漏斗中的水，檢查是否漏水，確定不漏后再使用。（3） 分液將待萃取的溶液倒入分液漏斗中，再加入萃取劑，將塞子塞緊，用右手的拇指和中指拿住分液漏斗，食指壓住上口的塞子，左手的食指和中指壓住下口管，同時(shí)，食指和拇指控制活塞。然后將分液漏斗平放，前后搖動(dòng)或做圓周運(yùn)動(dòng)，使兩相充分接觸。一般搖動(dòng)兩三次就放一次氣（為什么）。放氣時(shí)，下口稍向上傾斜，用控制活塞的食指和拇指打開活塞放氣，注意不要對(duì)著人。將漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈上，將塞子的小槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的通氣孔，至少靜止3-5min。待分層后分液。實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：儀器：圓底燒瓶（50ml1個(gè)）；韋氏分餾柱（1支）；直形冷凝管（1支）；蒸餾頭（1個(gè)）；溫度計(jì)套管（1個(gè)）；接引管（1個(gè)）；錐形瓶（25ml2個(gè)）；量筒（25ml1個(gè)）；水銀溫度計(jì)（150°C1支）。藥品：環(huán)己醇、濃磷酸、氯化鈉、無水氯化鈣、5%的碳酸鈉水溶液實(shí)驗(yàn)步驟：1、 投料在50ml干燥的圓底燒瓶中加入10.4ml（10g，約0.1mol）環(huán)己醇、4ml濃磷酸和幾粒沸石，充分搖振使之混合均勻（為什么），按上圖安裝反應(yīng)裝置。2、 加熱分館用電熱套小火緩緩加熱至沸，控制分餾柱頂?shù)臏囟炔怀^90C（為什么），餾出速度：1滴/2-3秒。餾出液為帶水的混濁液。至無液體蒸出時(shí)，可升高加熱溫度。當(dāng)燒瓶中只剩下很少殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時(shí)，即可停止蒸餾。3、 分離并干燥粗產(chǎn)物向餾出液加入1g氯化鈉（作用？），然后加入3—4ml5%的碳酸鈉溶液（作用？）。將液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，振搖（注意放氣操作）后靜置分層，打開上口玻塞，再將活塞緩緩旋開，下層液體從分液漏斗的活塞放出，產(chǎn)物從分液漏斗上口倒入一干燥的小錐形瓶中，用無水氯化鈣干燥。干燥劑用量：0.5—1g/10ml。4、 蒸出產(chǎn)品待溶液清亮透明后，小心濾入干燥的50ml園底燒瓶中，投入2-3粒沸石后蒸餾，收集80-85^的餾分于一已稱量的小錐形瓶中。稱量產(chǎn)品質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)率。思考題1、 在粗制的環(huán)己烯中，加入精鹽使水層飽和的目的何在？2、 下列醇用濃硫酸進(jìn)行脫水反應(yīng)的主要產(chǎn)物是什么？①3一甲基一l一丁醇②3一甲基一2一丁醇 ②3,3一二甲基一2一丁醇3、 分餾有哪些注意事項(xiàng)？4、 分餾和蒸餾的異同？什么情況下使用分餾的方法？5、 干燥劑能不能隨溶液一起倒入燒瓶中加熱，為什么？6、 如何判斷干燥是否完成？7、 固體能否隨液體一起倒入分液漏斗，為什么？8、 用濃磷酸催化比用濃硫酸有什么優(yōu)點(diǎn)？乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈴挠袡C(jī)酸合成酯的一般原理及方法。二、掌握回流、分液漏斗的使用等操作。二、實(shí)驗(yàn)原理. H2SO. ,CH3COOH+CH3CH2OH一2 4三CH3COOCH2CH3十H2O三、 儀器與藥品無水乙醇、冰醋酸、濃H2SO4、飽和Na2CO3、飽和NaCl、飽和CaCl2、無水MgSO4>電熱套、球形冷凝管、圓底燒瓶、分液漏斗四、 實(shí)驗(yàn)步驟1.投料在50ml圓底燒瓶中加入6ml（102.8mmol）無水乙醇和3.8ml（66.4mmol）冰醋酸，

混合均勻后，再加入1.6ml濃H2SO4，混合均勻后，加入兩粒沸石，如圖安裝回流裝置。小火加熱，電壓50-60V，保持微沸狀態(tài)，緩慢回流1小時(shí)（增加時(shí)間有無意義？原因？），回流高度小于冷凝管1/3位置。冷卻反應(yīng)物5分鐘后，將回流裝置改成蒸餾裝置，接受瓶用冷水冷卻（為什么），蒸餾全餾出液為反應(yīng)物總體積的2/3為止，此時(shí)蒸餾液泛黃，餾分餾出的速度減慢。在餾出液中慢慢加入3.8ml飽和Na2CO3溶液（作用？），振蕩，至不再有氣體產(chǎn)生為止。洗滌，將混合液轉(zhuǎn)入分液漏斗，分去水溶液，有機(jī)層用5ml飽和NaCl溶液洗滌（作用？可否用水洗？這一步可否省略？），再用5mlCaCl2溶液洗滌（作用？），最后用5ml水洗滌一次（作用？），分去下層液體。將有機(jī)層倒入干燥錐形瓶中，用無水MgSO4干燥30分鐘。蒸餾，收集72-780C餾分。稱量后計(jì)算產(chǎn)率。五、思考題酯化反應(yīng)有什么特點(diǎn)？在實(shí)驗(yàn)中如何穿創(chuàng)造條件促使酯化反應(yīng)盡量向生成物方向進(jìn)行?本實(shí)驗(yàn)若采用醋酸過量的做法是否合適？為什么？蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些雜質(zhì)？如何除去？什么情況下用回流？回流高度一般如何要求?這次干燥可否用無水氯化鈣，原因？該實(shí)驗(yàn)主要的副反應(yīng)是什么？正漠丁烷的制備一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)以漠化鈉、濃硫酸和正丁醇制備正漠丁烷的原理與方法；學(xué)習(xí)帶有吸收有害氣體裝置的回流加熱操作。二、 實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)中正漠丁烷是由正丁醇與漠化鈉、濃硫酸共熱而制得：【反應(yīng)式】主反應(yīng)：NaBr+貿(mào)——-HBr+NaHSQn-CHOH+HBrH?SO,?n-CHBr+HO49 49 2三、 試劑和儀器9.2ml（0.05mol）正丁醇，7g（約0.07mol）無水漠化鈉，濃硫酸，飽和碳酸氫鈉溶液，無水氯化鈣。裝置圖：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 投料在圓底燒瓶中加入5ml水（作用？），在冷水浴中一邊震蕩圓底燒瓶一邊慢慢將7ml濃硫酸分批加入水中?；旌暇鶆虿⒗淙覝睾螅槭裁矗?，再分批加入4.6ml正丁醇，振蕩，混合均勻，加入7g漠化鈉，充分旋動(dòng)燒瓶以免結(jié)塊，充分振蕩后加入兩粒沸石。2、 以電熱套做熱源，按上圖安裝回流裝置（含氣體吸收部分）。3、 加熱回流小火加熱至沸，并始終保持微沸狀態(tài)（為什么需要微沸），回流30分鐘（時(shí)間為什么不能過短和過長(zhǎng)），不斷振搖燒瓶促使反應(yīng)完成。4、 分離粗產(chǎn)物待反應(yīng)液冷卻后，改回流裝置為蒸餾裝置，重新加入沸石，蒸出粗產(chǎn)物。（如何判斷粗產(chǎn)物是否蒸完？）。5、 洗滌粗產(chǎn)物向餾出液加入10ml水洗滌，分液后，再用5ml濃硫酸洗滌有機(jī)層（作用？）。盡量分去硫酸層。其后，有機(jī)相依次用10ml水（作用？）、飽和碳酸氫鈉溶液（作用？）和水（作用？）洗滌后，轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中，加入無水氯化鈣干燥，間歇搖動(dòng)錐形瓶，直到液體清亮為止。6、收集產(chǎn)物將干燥好的產(chǎn)物移至50ml燒瓶中，加熱蒸餾，收集99-103^的餾分。五、思考題1、 該實(shí)驗(yàn)主要的副反應(yīng)是什么，副產(chǎn)物如何除去？2、 分液的時(shí)候產(chǎn)物各取哪一層？3、 回流結(jié)束后，裝置的拆卸順序？環(huán)己酮的制備一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)由醇氧化制備酮的基本原理。掌握由環(huán)已醇氧化制備環(huán)己酮的實(shí)驗(yàn)操作。二基本原理三試劑與規(guī)格濃硫酸C.P,環(huán)己醇C,P,重格酸鈉C.P,無水硫酸鎂C.P,甲醇C.P,精鹽四實(shí)驗(yàn)步驟投料在50mL圓底燒瓶中放入10mL涼水，慢慢加入2.5mL濃硫酸。充分混合后，振搖下緩慢加入1.92g（2mL,19.24mmo1）環(huán)己醇。在混合液中放一溫度計(jì)，并將溶液溫度降至30°C以下（為什么？）。反應(yīng)將重格酸鈉3.5g（11.6mmo1）溶于盛有2mL水的燒杯中。用滴管分批加入圓底燒瓶中（至少分四次，為什么？），并不斷振搖使之充分混合。振搖時(shí)燒瓶中通過溫度計(jì)套管插入溫度計(jì)測(cè)溫，氧化反應(yīng)開始后，混合液迅速變熱，且橙紅色的重格酸鹽變?yōu)槟G色的低價(jià)格鹽。當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)溫度達(dá)到55C時(shí)，可用冰水浴適當(dāng)冷卻，控制溫度不超過60C。待前一批重格酸鹽的橙色消失之后，再加入下一批。全部滴加完畢后，繼續(xù)振搖直至溫度有自動(dòng)下降的趨勢(shì)為止，最后加入2mL甲醇（作用？）使反應(yīng)液完全變成墨綠色。蒸餾反應(yīng)瓶中加入12mL水，并改為蒸餾裝置，收集90?99C之間的餾分。萃取、干燥將餾出液用1gNaCl飽和（作用？）。分液漏斗分出有機(jī)層后，分別用6ml乙醚萃取兩次水層，合并有機(jī)層和萃取液，然后加入無水MgSO4干燥。水浴或電熱套低溫加熱蒸出乙醚（沸程：33?38C），計(jì)算產(chǎn)率。五思考題為什么要將重格酸鈉溶液分批加入反應(yīng)瓶中？如欲將乙醇氧化成乙醛，為避免進(jìn)一步氧化成乙酸應(yīng)采取哪些措施？當(dāng)氧化反應(yīng)結(jié)束時(shí)，為何要加入甲醇？若環(huán)己醇粘稠，可采用什么方法彌補(bǔ)環(huán)己醇粘在量筒上的損失?蒸餾乙醚時(shí)應(yīng)該注意什么？實(shí)驗(yàn)九固體有機(jī)物的提純（重結(jié)晶）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)重結(jié)品提純固態(tài)有機(jī)化合物的原理和方法；掌握抽濾，熱過濾操作。二、 實(shí)驗(yàn)原理：重結(jié)品提純法的原理是利用混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度不同，并且隨溫度的升降各組分溶解度的改變也不相同，而使它們相互分離的。本實(shí)驗(yàn)中，被提純的物質(zhì)在熱溶劑中溶解度大，而在冷溶劑中幾乎不溶或溶解度甚小。雜質(zhì)在熱溶劑中不溶的，趁熱過濾混合物的飽和溶液即可除去；這樣便達(dá)到了分離的效果。適用于產(chǎn)品與雜質(zhì)性質(zhì)差別較大，產(chǎn)品中雜質(zhì)含量小于5%。所以，重結(jié)品前要初步提純。三、 實(shí)驗(yàn)步驟：用水重結(jié)品乙酰苯胺稱取2g粗乙酰苯胺，放入200-250ml燒杯中，取50ml水為溶劑，攪拌加熱至沸騰，若不完全溶解，再加入少量水，直至完全溶解后，再多加20?50%水，稍冷，加少許活性炭，攪拌均勻后，繼續(xù)加熱煮沸5?10min。通過熱水漏斗進(jìn)行熱過濾，濾液置于燒杯中，令其冷卻結(jié)品。結(jié)晶析出完全后，抽濾，以2?3ml水洗滌，壓緊抽十，產(chǎn)品置于表面皿上自然晾十后稱量。用70%乙醇重結(jié)品萘在裝有回流冷凝管的100ml燒瓶中，放入3g粗萘，用20ml70%乙醇作溶劑，活性炭為脫色劑進(jìn)行重結(jié)品。結(jié)品在表面皿上干燥后稱量。四、 注意事項(xiàng)若用的溶劑是低沸點(diǎn)，易燃的，嚴(yán)禁在石棉網(wǎng)上直接加熱，必須裝上回流冷凝管，并根據(jù)其沸點(diǎn)的高低，選用熱溶。若固體物質(zhì)在溶劑中溶解速度較慢，需要較長(zhǎng)加熱時(shí)間時(shí)，也要裝上回流冷凝管，以免溶劑損失。溶解操作是將待重結(jié)品的粗產(chǎn)物放入窄口容器中，加入計(jì)算量略少的溶劑，然后逐漸添加至恰好溶解，最后再多加20?100%的溶劑（溶劑的邊緣量，下面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將會(huì)看出），將溶液稀釋，否則趁熱過濾時(shí)容易析出結(jié)品。五、 思考題為什么活性炭要在固體物質(zhì)全部溶解后加入？防止吸附產(chǎn)品。如何選擇溶劑，在什么情況下選擇混合溶劑？環(huán)己酮肟的制備一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握醛、酮與羥胺生成肟的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理：醛、酮與羥胺的加成縮合物是好的結(jié)品，具有固定熔點(diǎn)，因而常用來鑒別醛、酮。這類化合物在稀酸的作用下，能夠水解為原來的醛、酮，因而可以利用這種反應(yīng)來分離和提純?nèi)⑼?。本?shí)驗(yàn)以環(huán)己酮和鹽酸羥胺為原料制備環(huán)己酮肟。+nh2oh—H2O三、 試劑與規(guī)格鹽酸羥胺C.P.，醋酸鈉C.P.，環(huán)己酮C.P.。四、 物理常數(shù)及化學(xué)性質(zhì)環(huán)己酮(cyclohexanone)：分子量98.14，沸點(diǎn)155.65°C，n2o1.4507，d&0.9478。無色可燃性液體，微溶于水，能與醇、醚及其它有機(jī)溶劑混溶。本品是生產(chǎn)聚酰胺的重要原料。環(huán)己酮肟(cyclohexanoneoxime):分子量113.14，熔點(diǎn)89~90C，棱柱體白色結(jié)品。不溶于水，溶于乙醇和乙醚，本品是有機(jī)合成中間體。五、 實(shí)驗(yàn)步驟：粗品制備：取試劑：取兩個(gè)100燒杯：30ml水 [20ml水、7g鹽酸羥胺〔7.5ml環(huán)己酮〔10g 醋酸鈉注：加入的醋酸鈉溶解慢，怎樣促使其溶解？反應(yīng)將醋酸鈉溶液分批滴加至環(huán)己酮溶液中，加入的同時(shí)不斷振搖錐形瓶，此時(shí)有固體析出。加完后，用塞子塞住瓶口，劇烈振搖錐形瓶10分鐘，可以看到析出白色粉狀的環(huán)己酮肟結(jié)品。注：為什么反應(yīng)不在較高溫度下進(jìn)行？粗品精制：冷卻后，將混合物抽濾，固體每次用2—3ml水洗滌兩次。抽十后，在濾紙上進(jìn)一步地壓十。用乙醇做重結(jié)品，得到白色品體，熔點(diǎn)為89?90°C。注：1） 產(chǎn)量必須大于5g，以進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。2） 水洗的目的是什么？。六思考題制備環(huán)己酮肟時(shí)，加入醋酸鈉的目的是什么？注意觀察，若反應(yīng)不完全，出現(xiàn)的固體是什么形狀？己內(nèi)酰胺的制備己內(nèi)酰胺的制備一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)貝克曼重排的反應(yīng)機(jī)理。學(xué)習(xí)該反應(yīng)的實(shí)施方法。二基本原理三試劑與規(guī)格環(huán)己酮肟（自制） 20%氫氧化銨溶液 85%硫酸溶液四實(shí)驗(yàn)步驟投料在250mL燒杯中（為什么用大燒杯進(jìn)行反應(yīng)？），加入5g環(huán)己酮肟和5mL85%硫酸，玻璃棒攪拌使反應(yīng)物混合均勻。加熱反應(yīng)。在燒杯中放置一支200°C的溫度計(jì)，小心慢慢加熱燒杯，當(dāng)開始有較多氣泡產(chǎn)生時(shí)，立即移去熱源（為什么），反應(yīng)在幾秒鐘內(nèi)即完成。冰水浴冷卻，當(dāng)溶液溫度下降至0?5C時(shí)，不斷攪拌下小心滴入20%氫氧化銨溶液，控制溫度在20C以下（為什么？），直至溶液恰好對(duì)石蕊試紙呈堿性（觀察氨水的用量和滴加時(shí)間）。用CCl4萃取三次，5ml/次，合并有機(jī)層，用無水硫酸鎂干燥（注：萃取前可先加6?7mL水，通過實(shí)驗(yàn)觀察原因？）蒸出多余的CC14回收，剩5mL左右。稍冷卻，在攪拌狀態(tài)下滴加石油醚至固體析出。繼續(xù)攪拌并冷卻，抽濾得產(chǎn)品，用石油醚洗滌。五思考題NOH反式甲基乙基酮肟（CH「C—C2H5）經(jīng)貝克曼重排得到什么產(chǎn)物？某肟發(fā)生貝克曼重排得到一化合物（O C3H?—C一NHCH3）試推測(cè)該肟的結(jié)構(gòu)?乙醚的制備一實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諏?shí)驗(yàn)室制乙醚的原理與方法，初步掌握低沸點(diǎn)易燃液體的操作要點(diǎn)。二實(shí)驗(yàn)原理主反應(yīng)：~CHOH+H2SO4」0013CCH°SOOH+H2O~CHOSO,OH+CHOH13514CCHOCH+H2SO425 2 25 25 25 24總反應(yīng)：C2HC2H5OH14砍H2SO4c2h5oc2h5+H2O副反應(yīng):c2h5ohc2h5ohA17(CAH2S°^[O]牌CH2=CH2CH3CHOH2Oso2+H2OCH3CHOH2SO4-CH3COOH+S°J+H2Oso2+h2o-h2so3三試劑95%乙醇；濃硫酸；5%氫氧化鈉溶液；飽和氯化鈉溶液；飽和氯化鈣溶液;無水氯化鈣固體四實(shí)驗(yàn)步驟投料在100mL干燥的三頸燒瓶中加入13mL95%乙醇，將燒瓶浸入冰水中冷卻，緩慢加入12mL濃硫酸混勻（為什么先加乙醇，再加濃硫酸），滴液漏斗內(nèi)盛有25mL95%乙醇，漏斗腳末端與溫度計(jì)的水銀球必須浸入液面以下距瓶底約0.5?1cm（為什么），加入2粒沸石，接受器浸入冰水中冷卻，尾接管的支管接橡皮管通入水槽，如上圖。（如何保證裝置的氣密性？）加熱反應(yīng)用電熱套加熱，使反應(yīng)溫度比較迅速升到1400C。開始由滴液漏斗慢慢滴加乙醇?？刂频渭铀俣扰c餾出液速度大致相等（1d/s）（思考滴加過快會(huì)如何？），維持反應(yīng)溫度在135?145°C，約30分鐘滴加完畢，再繼續(xù)加熱10min，直到溫度上升到160°C，去掉熱源停止反應(yīng)。精制依次用8mL5%NaOH溶液洗滌，8mL飽和NaCl溶液洗滌（為什么用飽和NaCl溶液洗滌而不用水洗？），每次8mL飽和CaCl2溶液洗滌兩次。然后用無水氯化鈣干燥，在水浴中蒸餾，收集沸點(diǎn)在33?38C的餾分。稱量，計(jì)算產(chǎn)率。注意：1） 用NaOH溶液洗滌后，盡量將NaOH溶液分干凈（為什么）。2） 干燥時(shí)，錐形瓶塞上空心塞。五實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1） 氣密性2） 溫度的控制。甲基橙的制備一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握一步法合成甲基橙的原理和方法。鞏固重結(jié)品的原理和操作。二、 實(shí)驗(yàn)原理：甲基橙可通過對(duì)氨基苯磺酸的重氮化反應(yīng)以及重氮鹽與N，N-二甲苯胺的醋酸鹽，在弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行偶聯(lián)來合成。其化學(xué)反應(yīng)過程如下：HO3S-<^^NH2——-O3S-^^NH3雨aNaO3S-<^^-NH2+H20CH3NaC,S-Q-NH2 HO3S-Q-N^N]C1-軍產(chǎn).H_ch3 、 ch3[HO3S-^H1^LF^>]SFCH3]OAc-原子遷移ANaO3S紅色（酸式甲基橙） 甲基隋三試劑與規(guī)格亞硝酸鈉C.P.，濃鹽酸C.P.，冰醋酸C.P.，對(duì)氨基苯磺酸C.P.，N，N-二甲苯胺C.P.，95%乙醇C.P.，5%氫氧化鈉。四、實(shí)驗(yàn)步驟：（一） 粗品制備：在100ml小燒杯中加入2.5g對(duì)氨基苯磺酸品體和1.5mlN,N-二甲苯胺，再加入50ml水，測(cè)出PH值（PH=6）.攪拌下滴加20%的亞硝酸鈉5ml（約需15分鐘），滴完后繼續(xù)攪拌20分鐘，此過程中要測(cè)出開始、中間和結(jié)束時(shí)的PH值，觀察顏色變化。取2%的氫氧化鈉5ml加入反應(yīng)液中，使體系顯弱堿性，攪拌均勻，測(cè)出PH值。加熱全沸，溶解固體。冷卻，抽濾得粗品。（二） 粗品精制：每克粗產(chǎn)品大約用25ml2%的氫氧化鈉做重結(jié)品。待結(jié)品完全析出后抽濾，沉淀用很少量的乙醇洗滌，得到橙色的片狀甲基橙結(jié)品。取少量甲基橙溶解于水，加幾滴稀鹽酸溶液，觀察所呈現(xiàn)的顏色。接著用稀氫氧化鈉溶液中和，顏色有什么變化？六思考題產(chǎn)物用乙醇洗滌的目的是什么？如何判斷重氮化反應(yīng)的終點(diǎn)？如何除去過量的亞硝酸?己二酸的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)利用環(huán)己醇氧化制備己二酸的原理和方法。二、2.掌握過濾、重結(jié)品等基本操作。實(shí)驗(yàn)原理:O[O]COOHCOOHOH50%HNO3NH4VO二、2.掌握過濾、重結(jié)品等基本操作。實(shí)驗(yàn)原理:O[O]COOHCOOHOH50%HNO3NH4VO3，55-SCCOOHCOOH三、實(shí)驗(yàn)步驟：（一）粗產(chǎn)品的制備安裝帶有吸收裝置的回流裝置（用80—100ml的NaOH堿液吸收）注解：1） 儀器：三頸瓶，溫度計(jì)（帶套管），直形冷凝管（回流），恒壓滴液漏斗，吸收裝置（大燒杯和普通漏斗）。2） 鐵夾固定吸收裝置的橡膠管但不要堵住。（為什么）。3） 漏斗不要浸入堿液太深（為什么）。4） 接口涂抹凡士林以保證氣密性，若有漏氣，馬上停止實(shí)驗(yàn)。5） 冷凝管使用時(shí)注意進(jìn)水、出水口和橡膠管的連接要牢固，防止橡膠管脫落后水流進(jìn)電熱套，造成電熱套的損壞。投料：50%硝酸12ml]偏釩酸銨少許”100ml的三口燒瓶中恒壓滴液漏斗中的4ml環(huán)己醇3-5滴,問題：（1） .為什么偏帆酸鉉不能加多？（2） .可以用濃硝酸嗎，為什么？先滴加3?5滴環(huán)己醇，加熱至反應(yīng)開始（50C），瓶?jī)?nèi)有紅棕色氣體放出。馬上停止加熱（為什么），保持溫度在50—60°C之間，不斷振蕩下慢慢滴加剩余的環(huán)己醇（注意溫度的變化，溫度升高，用冰水冷卻，溫度降低用熱水加熱）（為什么緩慢滴加），滴加時(shí)間控制在20分鐘以上。滴加完后繼續(xù)振蕩，并加熱到80?90C，保持30分鐘，全無紅棕色氣體放出。將反應(yīng)液趁熱倒入50ml的燒杯中，冷卻析出己二酸，冷卻約20—30分鐘。抽濾，用15ml冷水洗滌，得粗產(chǎn)品。（觀察洗滌的作用）（二）粗產(chǎn)品的精制：用水做重結(jié)品。己二酸在冷水中的溶解度為；1.44g/100ml；在沸水中為160g/100ml。得到白色棱狀品體。熔點(diǎn)：153C。四、 實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：控制反應(yīng)溫度。五、 注意事項(xiàng)：裝置的氣密性。導(dǎo)氣管保持暢通。苯甲