有机合成实验讲义-2011.doc

78/learning/有机合成实验 讲义（2011-2012/1）孟媛，常涛Q附：有机合成实验报告的基本要求有机合成实验报告一段包括以下9个部分 其中第至部分是实验前要完成的，第部分是实验时进行的，第、部分是在实验后完成的。实验报告的9个部分的具体内容和作用介绍如下。 1. 目的要求 只有明确实验的目的和具体要求，才能更好地理解实验操作及其依据，做到胸中有数、有的放矢、达到预期的实验效果。 2. 反应原理 通常以反应方程式表示主反应和副反应，必要时写出反应机理。这样可以帮助我们判断反应进行情况，选择合适的反应条件和仪器装置，掌握操作中的关键环节。 3. 原料用量及规格 原料用量通常用质量和摩尔数表示若为液体还须换算出相应的体积。这样可以清楚地 看出原料中哪一个过量及过量多少，便于计算理论产量和产率，同时对液体药品也便于量取。 4. 物理常数 以表格形式从理化常数手册中查出原料、中间产物、产物和副产物的物理常数，通过这些数据可以确定仪器装置，控制反应条件，选择分离和提纯产品的方法，鉴定物质的纯度和计算产率。 5. 仪器装置 根据反应原理、物理常数和原科用量等选择合适的仪器。设计出正确的实验装置，并认真地绘制实验所需的主要仪器装置图。这是正确使用仪器和科学地进行实验操作的重要环节，因为只有正确的装置才能顺利地进行实验操作，巩固和加深对有机化学知识的了解和掌握。6. 实验步骤 根据文献或讲义上的实验操作扼要地写出实验步骤。这是进行实验时的操作规程，掌握好反应的关键和应注意的问题，防止操作步骤的遗漏、颠倒等错误的出现。步骤中的文字有的用符号简化，例如加热、沉淀、气体逸出等。 7. 实验记录 及时、准确和工整地记下原料的用量和规格，实验中自己所控制的条件（如温度、压力、催 化剂、时间等），出现的各种现象（如颜色的变化、温度的升降、气味的产生和消除、沉淀和溶解 等）及产品和副产品的质量（如颜色、沸点或熔点、结晶形状等），并对实验中发生的现象加以解释。如实、及时地作好实验记录是十分重要的，因为它既可训练真实、正确地反映客观实际的能力和培养分析、综合问题的能力，又便于检查实验成功和失败的原因，培养实事求是的科学态度和严谨的学风。 8. 产率计算 实验时实际得到的纯粹产物的量叫实际产量，简称产量，理论产量是假定反应物完全转化成产物而根据反应方程式计算出来的产量。在有机反应中，由于存在副反应、反应进行不完全以及分离提纯过程中引起的损失等原因，实际产量往往低于理论产量。产率又称得率，是指实验结果所得到的实际产量与理论产量的比值，常用百分比表示。 为了提高产率，常常增加某一些反应物的用量，因此在计算理论产量时，应以其中参加反应的物质摩尔数最小的为基准物质进行计算。 9. 问题讨论 写下自己对本次实验的心得和体会，即在理论和实验操作上有哪些收获，对实验操作和仪器装置等的改进建议以及实验中的疑难问题等。通过问题讨论，可以达到总结、巩固和提高的目的。例如实验做得不好或完全失败了，在问题讨论中就可分析其原因，是反应条件未控制好还是分离提纯操作末掌握等，找出了原因，对实验就有了更深的了解，我们就提高了一步。 17引言（P1-3）有机合成实验课是一门重要的专业课，要求学生的独立操作能力及动手能力很强。要做好有机合成实验，必须要全面熟练地掌握相关理论知识及实验基本操作技能。有机合成实验具有一定的不可预测性，灵活的面对、适当的处理实验过程中出现的各种状况是非常重要的。要做到这点同样需要过硬的理论基础及熟练的操作技能。同样的实验，同样的试剂、仪器，不同的人来操作往往得到不同的结果。1、本课程的目的、要求： 熟练掌握有机合成实验的一般操作技能。 学会重要有机化合物的制备、分离、纯化和鉴定方法。 培养实事求是的科学态度，良好的实验素养和分析问题、解决问题的独立工作能力。 通过这门课程的学习，应在有机实验技术方面变得训练有素，为今后做毕业论文或相关工作打下良好的基础。2、实验课纪律： 考勤：不迟到、早退；不能以任何原因缺席2次以上实验课程。 做好预习工作，写好预习报告，查好相关物质的理化参数，合理安排时间。 严禁在实验室内吸烟或进食。 实行轮流值日制度，值日同学应做好实验结束后的清洁工作，并在所有同学实验结束后关好所有电器及门窗。 爱护仪器，每次实验结束应清点齐备后收拾好。 写好实验报告，当次实验之报告于下次实验前交。3、实验报告的撰写 实验目的和要求 反应式：包括主反应和副反应 实验所需主要物料及产物的物理常数 反应装置图 实验步骤和现象记录 粗产物纯化过程及原理 产品外观、产率计算 讨论说明：实验步骤及现象记录格式：时间实验步骤现 象分步按顺序详细列出。每位同学现象不尽相同，需仔细记录，每步骤的现象与左边步骤对齐。关于讨论：对于同一个实验，由于每位同学对理论知识及实验操作掌握程度的不同，同时每人对实验的理解也存在差异。因此每位同学的实验现象都是不完全相同的，都会出现一些独有的现象，这需要在实验报告中进行总结。讨论的重要性在于：通过对自己实验过程的回顾，可以发现自己在实验中的不足之处，防止以后出现相同的错误。同时可以加深对实验相关理论知识及实践操作的认识，巩固学习成果。4、实验室安全须知进行有机合成实验，经常使用易燃、有毒和腐蚀性试剂。比如乙醚、乙醇、丙酮和苯等溶剂易于燃烧；甲醇、硝基苯、有机磷化合物、氰化物等属有毒试剂；氢气、金属有机试剂和干燥的苦味酸属易燃易爆气体或试剂；氯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、烧碱及溴等属强腐蚀性试剂。同时，有机合成实验中常使用的玻璃仪器易碎、易裂，容易引发伤害、燃烧等各种事故。还有电器设备等，如果使用不当也易引起触电或火灾。要知道实验室常见事故：割伤，灼伤，中毒，着火，爆炸等的预防和处理！认领仪器和实验要求（P7-18，3学时）1、复习常用玻璃仪器和装置。重点分清直型冷凝管和球形冷凝管；分清蒸馏（精制产品），回流（在烧瓶中不断反应），分馏（分馏沸点相近的混和产物或直接将产物从沸点相近的反应体系中蒸出）。学习洗涤，分液，干燥等基本操作。每组在第一次上课时领取一套有机合成仪，领取后应按清单点数并洗净，不够需到准备室补齐。2、认真预习，谨慎操作，注意安全！3、遵守实验室规则和纪律。实验过程中应小心使用玻璃仪器，若发生仪器损坏，应及时报告并领取新仪器，同时承担部分费用。做前和做完都要检查仪器的破损情况，并让老师签字，不拿别人的东西，损坏要赔偿，这是做人的基本素质！4、严格要求自己，养成良好的实验习惯。如试剂（公用的试剂都在第一排）的量取方式，及时复原；仪器的组装顺序：从左到右，从上到下，顺顺当当的在一个平面上；保持实验台面的整洁，不摆放多余的东西；回收实验废液，不能随意倒入下水道！做完后收拾台面，用湿抹布擦，将仪器、物品摆放整齐，体现出化学专业的素质！5、其他：实验中注意不要让反应太剧烈，减少副产物；中间物或产物放置时要盖塞子，尽量减少损失和溢出。做完实验后，把所有的磨口接触处用纸条塞上，为防止漏夜，做之前最好均匀涂抹凡士林（旋塞抹后半部分，分液漏斗抹前半部分）。有机合成仪是双层的，取用时要小心。实验一 环己酮的合成（铬酸法）（6学时）氧化反应是一类最普遍、最熟悉和非常重要的有机合成单元反应。醇、酚、醛、酮、羧酸、酸酐等含氧化合物常用氧化反应来制备，如乙醛，乙酸的合成，苯酚、丙酮的合成，环己酮和己二酸的合成等。 近几十年来，化工生产有十五项重大突破，其中六项是氧化反应如乙烯直接氧化制乙醛，丙烯氨氧化反应制丙烯腈等。因此，氧化反应在化工生产上占有极重要的地位。 有机化学中常用的氧化反应主要有化学氧化法，电解氧化法和生物氧化法。化学氧化法是用化学氧化剂（大多数是无机氧化剂）使有机物进行氧化反应。最常用的氧化剂有空气（氧气）、高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸、次卤酸盐、三氧化铬、过渡金属氧化剂等。电解氧化法是利用电解过程使物质氧化的方法，如工业上葡萄糖酸钙的制造就是采用电解氧化法。生物氧化法则是利用微生物或借助酶的生物催化作用等在发酵过程中使有机物发生氧化反应。粮食发酵制酒是我们祖先发明的生物氧化法，现在工业上仍用这一方法制造酒精。工业上生产维生素C，也是采用了生物氧化法。由于发酵过程中包含了复杂的多种反应，如断链、水解、氧化、还原等反应，故一般称它为生物合成法。氧化反应一般都是放热反应，所以必须严格控制反应条件和反应温度，如果反应失控，不仅破坏产物，降低收率，有时还有发生爆炸的危险。醇氧化可以制备醛酮，环醇氧化可制得环酮，常用氧化剂是铬酸，一般可由重铬酸钠（钾）或用三氧化铬与过量的酸（硫酸或乙酸）反应制得。铬从6价还原到不稳定的+4价状态，+4价铬在酸性介质中迅速进行歧化作用形成+6价和+3价铬的混合物，同时继续氧化醇，最终生成稳定的深绿色的三价铬。一、实验目的 掌握铬酸氧化法制备环己酮的原理和方法。 巩固萃取和简易水汽蒸馏以及蒸馏的基本操作。二、实验原理本实验以环己醇为原料，用重铬酸钠和硫酸作氧化剂制备环己酮。三、仪器和试剂1、仪器：250 mL圆底烧瓶；直形冷凝管；空气冷凝管蒸馏头（1个）。2、试剂：环己醇5g（5.5mL，0.05mol），重铬酸钠（Na2CrO72H2O）5.5g（0.018mol），浓硫酸，乙醚，氯化钠，无水硫酸镁。四、实验步骤在250 mL烧杯中，溶解5.5g重铬酸钠于30 mL水中，然后在冷却和搅拌下，慢慢加入4.5mL浓硫酸，得一橙红色溶液，冷却至30以下备用。在250 mL圆底烧瓶中，加入5.5mL环己醇，然后一次加入上述制备好的铬酸溶液，摇振使充分混合。测量初始反应温度，并观察温度变化情况。当温度上升至55时，立即用冷水浴冷却，保持反应温度在5560之间，约0.5h后，温度开始出现下降趋势，移去水浴再放置0.5h以上。其间要不时摇振，使反应完全，反应液呈墨绿色。在反应瓶内放人30 mL水和几粒沸石，改成蒸馏装置。将环己酮与水一起蒸出来，直至馏出液不再混浊后再多蒸810 mL，约收集25mL馏出液。馏出液用氯化钠（约需6g）饱和后，转入分液漏斗，静置后分出有机层。水层用10 mL乙醚提取一次，合并有机层与萃取液，用无水硫酸镁干燥，在水浴上蒸去乙醚后，改用空气冷凝管进行常压蒸馏，收集151155馏分，称量产量。实验注意事项1、取样 环己醇粘稠，量筒内的环己醇尽可能的倒净，或者使用称量法。 注意废酸液不要触及皮肤，以防腐蚀。2、蒸馏 加水蒸馏产品，实际上是一种简化了的水蒸气蒸馏，环己酮和水形成恒沸混合物，沸点95，含环己酮38.4。 环己酮密度（0.9478）与水相差不大，3l时在水中的溶解度为2.4g/100L水。加入氯化钠的目的是为了产生盐析作用降低外环己酮的溶解度，并有利于环己酮的分层。注意水的馏出量不宜过多，否则即使使用盐析仍不可避免有少量环己酮溶于水中而损失掉。3、结果 纯环己酮沸点为155.7，密度为0.9478，折射率为1.4507。 产量约34g，产率约6171。环己酮的红外光谱图环己酮的核磁共振谱图五、思考题1、实验中为什么要严格控制反应温度在5560之间温度过高或过低有什么不好？2、盐析的作用是什么？3、请查找资料，设计使用其它将仲醇氧化成酮的氧化剂和实验方法。实验二 染料甲基橙的制备（参考P344345有改动，6学时）一、实验目的 学习重氮盐制备技术，了解重氮盐的控制条件。 掌握和了解重氮盐偶联反应的条件，掌握甲基橙制备的原理及实验方法。 进一步练习过滤，洗涤，重结晶等基本操作。二、实验原理甲基橙：甲基橙是酸碱指示剂，它是由对氨基苯磺酸重氮盐与N, N-二甲基苯胺的醋酸盐，在弱酸性介质中偶合得到的。偶合首先得到的是亮红色的酸式甲基橙，称为酸性黄，在碱中酸性黄转变为橙黄色的钠盐，即甲基橙。重氮盐的制备：偶联反应：三、仪器和试剂1、仪器：100mL烧杯；吸滤瓶；布氏漏斗。2、试剂：对氨基苯磺酸（两个结晶水），5和10氢氧化钠，亚硝酸钠，浓盐酸，碘化钾淀粉试纸，N，N二甲基苯胺，冰乙酸，饱和氯化钠，乙醇，乙醚，尿素四、实验步骤1、重氮盐的制备在100 mL烧杯中放置对氨基苯磺酸晶体2.1g（0.01mol），加入5氢氧化钠溶液10mL，热水浴温热溶解后用冰水浴冷至室温。另将0.8g亚硝酸钠（0.011mol）溶于6mL水，加人上述溶液中，用冰水浴冷至05。再将由3mL浓盐酸和10 mL水配成的溶液慢慢滴入其中，边滴加边搅拌，控制温度在05之间，很快有对氨基苯磺酸重氮盐的细粒状白色沉淀析出。滴完后用碘化钾淀粉试纸检验，试纸应为蓝色。继续在冰浴中搅拌15分钟使反应完全。2、偶合：将新蒸馏的N，N二甲基苯胺1.2g（1.3mL，0.01mol）和l m1冰乙酸在试管中混匀，慢慢滴加到上少制得的重氮盐的冷的悬浊液中，同时剧烈搅拌，甲基橙呈红色沉淀析出。滴完后继续在冰浴中搅拌10分钟使偶合完全。向反应物中加人10氢氧化钠溶液并搅拌，直至对石蕊试纸显碱性（约需1315m1），甲基橙粗品由红色转变为橙色。将反应混合物加热至生成的甲基橙晶体基本溶解，冷至室温后再以冰水浴冷却。待结晶完全后抽滤收集晶体，用少量饱和的氯化钠冷水洗涤，再依次用少量乙醇和少量乙醚洗涤压干，得粗品约3g。（若要得到纯品，将0.10.2g氢氧化钠溶于7080 mL水中，用此热溶液对甲基橙粗品重结晶，得橙红色片状晶体2.32.5g，收率70.376.4。）溶解少许产品于水中，加几滴稀盐酸，然后用稀氢氧化钠溶液中和，观察颜色变化。实验注意事项 对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性强于碱性，以内盐形式存在，可与碱作用成盐而不能与酸成盐。重氮化作用要求在酸性水溶浓中进行，故先使其与碱作用生成盐以利溶解。 试纸显蓝色表明有过量的亚硝酸存在，反应为；2HNO22KI2HClI22NO2H2O2KCl。析出的碘遇淀粉显蓝色。本实验中亚硝酸的用量要准确，若亚硝酸不足，则重氮化作用不完全，如亚硝酸过量，则会与后面加人的N，N二甲苯胺发生亚硝化反应：生成的醌肟或亚硝基物夹杂在产品中会使产品颜色暗褐。故正确的做法是：若试纸不显蓝色，则应滴加亚硝酸钠溶液至刚刚出现蓝色。继续搅拌反应15分钟后再检验若试纸为蓝色，则应加入少许尿素分解过量的亚硝酸。 此重氮盐在水今可以电离形成中性内盐，在低温下难溶于水而析出。 在偶联反应步骤中，用石蕊试纸检查以确保反应混合物为碱性，否则产品色泽不佳。当反应混合物已经达碱性时，若再滴加碱液，则碱液接触反应物表面时将不再产生黄色，此亦可作为判据之一。 加热温度不宜过高，一般在60左右，否则颜色变深。 在碱性条件下，湿润的甲基橙在较高温度下或受光照射颜色很快变深。所以在制备过程中自偶合完成以后的各步操作均应尽可能迅速。收集晶体时依次用少量乙醇和乙醚洗涤以加速晶体的干燥。如需烘干，亦应控制温度不超过70。所得产品是一种钠盐无固定熔点，不必测定。五、思考题1、若制备重氮盐时温度超过5，会有什么影响？2、盐酸在反应中起什么作用？3、碘化钾-淀粉试纸的检测原理是什么？写出反应方程式。实验三 2-甲基-2-己醇的合成（6学时）一、实验目的与要求1. 初步掌握无水操作和格氏试剂制备醇的原理及操作方法；2. 熟练掌握分液操作和液体有机物的干燥操作。3. 巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能二、实验原理卤代烷烃与金属镁在无水乙醚中反应生成烃基卤化镁（又称Grignard试剂）；Grignard试剂能与羰基化合物等发生亲核加成反应，其加成产物用水分解可得到醇类化合物。Grignard反应必须在无水和无氧条件下进行，因为微量的水和氧的存在，不但阻碍卤代烷和镁之间的反应，同时会破坏Grignard 试剂而影响产率。因此，反应时最好用氮气赶走反应瓶中的空气。一般用乙醚做溶剂时，由于乙醚的挥发性大，亦可以借此赶走反应瓶中的空气。此外，在Grignard 反应进行过程中，有热量放出，所以滴加速度不宜过快。必要时反应瓶需用冷水冷却。在制备Grignard 试剂时，一般先加入少量的卤代烷和镁作用，待反应引发后，再将其余的卤代烷逐渐滴加。调节滴加速度，使乙醚溶液保持微沸状态。对于活性较差的卤代烷或反应不易发生时，可采取加热或加入少许碘粒来引发反应。 Grignard试剂制成后，立即进行下一步合成。进一步加入醛、酮后，形成新的加成物。此加成物在酸性条件下水解，得到醇。水解反应是放热反应，故要在冷却下进行。本实验反应式为： 三、仪器药品1、仪器：100mL三口瓶、电动搅拌器、球形冷凝管、恒压滴液漏斗、干燥管、电热套、分液漏斗、圆底烧瓶、蒸馏头、锥形瓶、空气冷凝管等2、 试剂：镁、正溴丁烷、无水乙醚、丙酮、氯化钙、10%硫酸溶液、5%碳酸钠溶液、无水硫酸钠四、实验装置五、实验步骤1、正丁基溴化镁的制备 在100mL三口烧瓶上，分别装上搅拌器，回流冷凝管及滴液漏斗，在冷凝管及滴液漏斗上端装上氯化钙干燥管。瓶内放置1.55g镁屑3或除去氧化膜的镁条，10mL无水乙醚及一小粒碘片(可引发反应)。在滴液漏斗中混合7.8mL正溴丁烷和10mL无水乙醚。先向瓶内滴入约3-4mL混合液，约5分钟后即见溶液呈微沸状态，碘的颜色消失，溶液呈浑浊。若不反应，可用温水浴加热。反应开始比较激烈，必要时可用冷水冷却。待反应缓和后，自冷凝管上端加入15mL乙醚，开动搅拌器，并滴入其余的正溴丁烷与乙醚的混合液。控制滴加速度，使反应液呈微沸状态。滴加完后，在水浴上加热回流20分钟，使镁屑几乎作用完全。2、 2-甲基-2-己醇的制备将上面制好的Grignard试剂在冰水浴冷却和搅拌下，从滴液漏斗中加入4.8mL丙酮和6mL 无水乙醚的混合液，控制滴加速度在12滴/秒，防止反应过于激烈，不时冷却反应瓶。加完后在室温下继续搅拌约10分钟，溶液中有少许白色稠状固体析出。将反应瓶在冰水浴冷却和搅拌下，自滴液漏斗分批加入约50mL 10%硫酸溶液，分解产物（开始滴加速度为1滴/秒，以后逐渐快至5滴/秒）。待分解完后，将溶液倒入分液漏斗中，分出醚层。水层每次用10mL乙醚萃取2次，合并醚层，用15mL 5%碳酸钠洗涤一次，再用无水碳酸钾干燥。将干燥后的粗产物滤入100mL圆底烧瓶中，先用温水浴蒸除乙醚，再用电热套蒸出产物。收集138142馏分，产量约3-4g。纯粹2-甲基-2-己醇的沸点为143，折光率nD20 1.4175。本实验约需6小时。实验注意事项1. 本实验所用仪器必须充分干燥，正溴丁烷用无水氯化钙干燥并蒸馏纯化，丙酮用无水碳酸钾干燥，也经蒸馏纯化。2. 不宜使用长期放置的镁屑，如长期放置，镁屑表面常有一层氧化膜，可采用以下方法除去：用5%盐酸溶液作用数分钟，抽滤除去酸液后，依次用水、乙醇、乙醚洗涤。抽干后置于干燥器内备用，也可用镁带代替镁屑，使用前用细砂纸将其表面擦亮，剪成小段。3. 正溴丁烷局部浓度较大时，易于发生反应，故搅拌应在反应开始后进行。若5分钟后反应仍不进行，可用温水浴温热，或在加热前再加一小粒碘促使后应开始。4. 反应结束时，可能有镁条未反应完全，但对后续实验操作没有影响。5. 加稀硫酸酸化时，反应混合液也必须充分冷却，且滴加6. 2-甲基-2-己醇与水能形成共沸物，因此必须彻底干燥，否则前馏分将大大增加。七、思考题1、进行Grignard反应时，为什么试剂和仪器必须绝对干燥？2、本实验有那些副反应，如何避免？3、本实验的粗产物可否用无水氯化钙干燥，为什么？有关的物理常数2甲基2己醇 bp 143 折光率nD20 1.4175 密度 0.8119丙酮 56.2, 密度 0.79 乙醚 34.5, 密度 0.71离子液体(bmimBF4)的合成10-12学时(分两次完成)离子液体（Ionic Liquid）是完全由体积较大的有机阳离子和体积较小的无机阴离子组合而成的室温或低温下（一般低于100oC）呈液态的离子化合物，又称室温离子液体或室温熔融盐。离子液体呈液态的温度区间大、溶解范围广、电化学窗口宽、良好的热稳定性、0蒸气压、使用方便等特点，兼有液体和固体材料功能的“固态”液体，是传统高挥发性、有毒、易燃、易爆的有机溶剂的理想替代品。离子液体经过近二十年的迅猛发展，离子液体的应用领域从最初的电化学、催化化学、有机合成 迅速发展到纳米材料、清洁能源、生物科学等新兴领域。离子液体的种类繁多，改变正离子和负离子的不同组合，可以设计得到众多不同的离子液体。如果以正离子的不同对离子液体进行分类，最为常见的一般有以下四种类型a:普通季胺盐离子液体(正离子部分可记作: )、普通季磷盐离子液体(正离子部分可记作)、咪唑盐离子液体(正离子部分可记作: )和吡啶盐离子液体(正离子部分可记作: )。如果以负离子的不同对离子液体进行分类，大致可以分为以下两种类型:一类是“正离子卤化盐+AlCl3”型的离子液体，如BMIMAlCl4，该体系的酸碱性随AlCl3的摩尔分数的不同而改变，此类离子液体具有离子液体的许多优点，但对水和空气都相当敏感;另一类可称为“新型”离子液体，体系中与正离子匹配的负离子有多种选择，如:BF-4、PF-6、SbF-6、TfO-(CF3SO-3)、CF3COO-、Cl-、Br-等，这类离子液体与AlCl3类不同，其具有固定的组成，对水和空气是相对稳定的。一、实验目的1. 学习离子液体合成的实验原理和方法。2. 熟悉搅拌、回流等基础操作3. 了解离子液体的基本性质以及制备的相关知识。4. 了解水相反应以及无溶剂有机反应等绿色有机反应。二、实验原理1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，分子量226.02，密度1.2077，熔点-71oC，折射率1.52。化学结构式为：其合成路线如下：三、仪器和设备1.仪器： 150ml三口烧瓶，机械搅拌器，水浴（控温），恒压漏斗，冷凝管，分液漏斗，烧杯，布氏漏斗，抽滤瓶，滤纸，水泵，天平，100ml单口烧瓶2.试剂：N一甲基咪唑，溴代正丁烷，丙酮，NaBF4四、实验步骤（一）溴化1-正丁基-3-甲基咪唑(bmimBr)的制备:在一容积为150mL的三颈烧瓶中加入经蒸馏提纯后的N一甲基咪唑4.1g(50mmol)，水浴升温至70oC，在搅拌情况下通过恒压漏斗逐滴加入6.85g(50mmol)溴代正丁烷，滴加结束后继续热搅拌反应3h，得到浅黄色粘稠状液体，降至室温，分三次加入10mL丙酮搅拌以萃取未反应完的原料，萃取后投入晶种，待晶体析出，抽滤，得到白色固体，溴化1-正丁基-3-甲基咪咪唑(bmimBr)。（二）1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimBF4)的制备：称取干燥的bmimBr（25mmol）加入含有25mmolNaBF4的25ml水溶液中，在室温搅拌6h，常温下分液得到无色粘稠液体bmimBF4。思考题1. 离子液体合成的原理?2. 实验中为什么合成bmimBF4时，要求在干燥的反应器中进行，由水存在对反应结果有何影响？3. 用何种方法检测Br-离子完全交换为BF4-离子？薄层色谱法4-6学时薄层色谱法( TLC thin layer chromatography) 系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层。待点样、展开后，根据比移值（Rf）与适宜的对照物按同法所得的色谱图的比移值（Rf）作对比，用以进行药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法。薄层色谱法是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，也用于跟踪反应进程。基本原理薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法，它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同，使在移动相（溶剂）流过固定相（吸附剂）的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。 薄层层析可根据作为固定相的支持物不同，分为薄层吸附层析(吸附剂)、薄层分配层析(纤维素)、薄层离子交换层析(离子交换剂)、薄层凝胶层析(分子筛凝胶)等。一般实验中应用较多的是以吸附剂为固定相的薄层吸附层析。 吸附是表面的一个重要性质。任何两个相都可以形成表面，吸附就是其中一个相的物质或溶解于其中的溶质在此表面上的密集现象。在固体与气体之间、固体与液体之间、吸附液体与气体之间的表面上，都可能发生吸附现象。 物质分子之所以能在固体表面停留，这是因为固体表面的分子(离子或原子)和固体内部分子所受的吸引力不相等。在固体内部，分子之间相互作用的力是对称的，其力场互相抵消。而处于固体表面的分子所受的力是不对称的，向内的一面受到固体内部分子的作用力大，而表面层所受的作用力小，因而气体或溶质分子在运动中遇到固体表面时受到这种剩余力的影响，就会被吸引而停留下来。吸附过程是可逆的，被吸附物在一定条件下可以解吸出来。在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡，称为吸附平衡。吸附层析过程就是不断地产生平衡与不平衡、吸附与解吸的动态平衡过程。 例如用硅胶和氧化铝作支持剂，其主要原理是吸附力与分配系数的不同，使混合物得以分离。当溶剂沿着吸附剂移动时，带着样品中的各组分一起移动，同时发生连续吸附与解吸作用以及反复分配作用。由于各组分在溶剂中的溶解度不同，以及吸附剂对它们的吸附能力的差异，最终将混合物分离成一系列斑点。如作为标准的化合物在层析薄板上一起展开，则可以根据这些已知化合物的Rf值（后面介绍Rf值）对各斑点的组分进行鉴定，同时也可以进一步采用某些方法加以定量。比移值 Rf=溶质移动的距离/溶液移动的距离。表示物质移动的相对距离。 各种物质的Rf 随要分离化合物的结构，滤纸或薄层板的种类、溶剂、温度等不同而不同，但在条件固定的情况下，Rf对每一种化合物来说是一个特定数值。仪器与材料(1) 硅胶板 (2) 点样器 内径为0.5mm管口平整的普通毛细管 (3) 展开室 125ml广口瓶或层析缸，镊子（4）紫外分析仪（5）石油醚、乙酸乙酯点样 点样除另有规定外，用点样器点样于薄层板上，一般为圆点，点样基线距底边2.0cm，样点直径及点间距离同纸色谱法,点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。点样时必须注意勿损伤薄层表面。 点样直径不超过5mm，点样距离一般为11.5cm即可。 样品在溶剂中的溶解度很大，原点将呈空心环环形色谱效应。因此配制样品溶液时应选择对组分溶解度相对较小的溶剂。 点样方式有点状点样和带状点样。展开 薄层展开展开剂也称溶剂系统，流动性或洗脱剂，是在平面色谱中用作流动相