大学有机化学实验总结

1 / 52 大学有机化学实验总结 据当年出题助教给的要点进行的总结，可能由没写全或者自己比较熟悉就没总结的地方，每年考核重点也在变化，仅供参考，一般考试涉及知识点很全，没有考不到，只有想不到，思考题也要复习到，会有原题 内容：重面不重点，包括绪论课，实验基础知识与基本操作。色谱、合成实验等。 题型：填空题，图释题，纠错题，简答题，综合题 绪论课知识点提要 1. 产率的计算： 理论产量：根据反应式原料全部转化成产物的数量。 实际产量：实验中获得的纯产物的数量。 产率：实际产量 /理论产量 *100%。 2 / 52 /(210*)*100%=% 注意有效数字 2. 环保要求：节约；回收 严禁使用有机溶剂清洗仪器 2. 防火：不能用烧杯或敞口容器盛装易燃物 金属着火只能用黄沙灭火 有贵重仪器的实验室不能用干淀粉灭火器因为干粉灭火器中含有 NaHCO3，受热分解产生 H2O，导致干粉附着在仪器表面损坏仪器，精密仪器的灭火应该使用 3. 防爆：常压蒸馏禁止在封闭体系内进行 4. 部分危险品标志 5. 个人安全：紧急洗眼器的位置：每个实验台上，水龙头旁边；淋浴花洒的位置：楼道里； 灭火器的位置： 3 / 52 6. 浓酸烧伤：大量水洗， 3-5%碳酸氢钠溶液洗，涂烫伤 油膏。 浓碱烧伤：大量水洗， 1-2%硼酸溶液洗，涂烫伤油膏。 7. 取样注意事项：玻璃棒转移液体，镍勺、刮刀转移固体 取样：取出的试剂 立即盖好药瓶的瓶盖 回收试剂，切记不要与原试剂混淆 药品遗洒后 必须立刻清理。 8. 升华法： 水蒸气蒸馏法： 9. 有机化学文献常见英文缩写： 10. 临床药物 合成阿司匹林的方法： 11. 化学设计 多步合成 4 / 52 12. 药物手性差异导致疗效不同 还会考各仪器名称，一些不常用的一定要记住，会考实验装置图 第一次实验提要 1. 位置：门；通风橱：实验室两头 2. 常压蒸馏：在一个气压下进行，利用蒸馏操作分离两种混溶液体的操作 【原理】蒸汽压：由于分子运动，液体分子有变为气体分子的倾向，用来衡量这种倾向大小的客观量度为蒸汽压。 蒸汽压和温度有 关， T ，蒸汽压 当蒸汽压等于外界压力时，液体沸腾 此时对应的温度为沸点 5 / 52 蒸馏：将液体加热至沸腾变为蒸汽，然后使蒸汽冷却，再凝结为液体，这两个过程的联合操作就是蒸馏 沸程：记录液体开始馏出时第一滴和最后一滴时温度计的读数，该温度范围为沸程 温度计示数随加热时间的变化：温度不变，快速上升，达到沸点，稳定下来；提高温度继续加热，温度显著上升；维持原来温度加热，温度计示数骤然下降，应停止蒸馏 前馏分：在温度达到预期馏分的沸点之前，可能带有沸点较低的液体先被蒸出 共沸物：当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定的比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点 恒沸点：沸点不因蒸馏的进行而改变的溶液进行蒸馏时的沸点 【用途】分离互溶液体混合物，测定物质的沸点 【适用条件】非挥发性和挥发性或两种液体的沸点相差 30以上；蒸馏物质在沸点范围内不发生分解等化学反应，混合的蒸馏物质在加热条件下彼此不发生化学反应 6 / 52 【装置】蒸馏部分、冷凝部分、接收部分 安装与拆除的顺序：从左下到右上，拆除顺序正好相反 常压蒸馏装置严禁装成封闭体系 双顶丝在铝夹子的下方，防止固定不够紧时铝夹子掉落损坏仪器；铝夹子夹在烧瓶、冷凝管颈部 磁子：引入气化中心，防止暴沸。 温度计水银球的位置：温度计在蒸馏头支管处，球泡上端和蒸馏头支管下沿在同一水平线上，保持球泡上被冷凝的液滴包裹 冷凝水：下进上出，先开水再加热，先停热，后关水。 蒸馏速度的控制：调节加热温度控制蒸馏速度，每 秒 1-2 滴，否则温度不准，沸点越高流速越慢 真空接引管： 7 / 52 前馏分：在温度达到预期物质的沸点之前，可能带有沸点较低的液体先蒸出 【注意事项】 3. 折射率的测定： 【原理】折射率：光在真空中和介质中的相速度之比值，是有机物纯度的标志 折射：光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射 全反射：光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象 【仪器】阿贝折射仪：利 用全反射原理，棱镜的折射率大于液体的折射率时，可以看到半明半暗的视场，由于明暗视场的分界线对应于掠面入射光，可以据此确定全反射的临界角，根据 sinC=1/n 得到折射率 反射式：固体的折射率 8 / 52 透射式：透明液体的折射率 测量范围： 有效数字： 记录顺序：波长：温度；折射率 【注意事项】 保持镜面清洁：丙酮洗，镜头纸擦，不要损伤镜面，全干后再滴待测液体 用滴管在镜面上滴几滴待测液体，轻轻向下按压使棱镜密合，以防有机物挥发导致看不清明暗分界线，完成最后一次测定后，清洗镜面并在棱镜间加一张镜头纸 4. 薄层色谱： TLC，以涂布于支持板上的支持物作为固定相，以合适的溶剂作为流动相，对混合样品进行分离、鉴定和定量的一种层9 / 52 析分离技术。 【原理】 薄层色谱：以涂布于支持板上的支持物作为固定相，合适的溶剂为流动相，对混合样品进行分离、鉴定、定量的一种层析分离技术；属于固液吸附色谱 色谱法：利用样品混合物中各组分的理化性质差异，各组分程度不同的分配到互不相溶的两相中，当两相两对运动时，各组分在两相中多次重新分配，结果使得混合物分离。 薄层色谱法：物理吸附，由于混合物中个组分对固定相的吸附能力不同，当展开剂流经固定相时，发生无数次吸附和解吸附过程，吸附能力弱的组分随流动相向前移动，吸附力强的组 分滞留在后面，各组分移动速率不同使得混合物在固定相薄层上分离 固定相：又称吸附剂，两相中固定不动的一项；常用硅胶或氧化铝，分为加粘合剂的硬板和不加粘合剂的软板，厚度之间 流动相：又称展开剂，两相中移动的一相 吸附色谱：样品各组分对固定相表面吸附力不同 10 / 52 Rf：化合物与展开剂迁移距离的比值 Rf =实验中测量原点到展开后斑点中心的距离 /原点到展开剂前沿的距离 极性： 色谱分类： 【用途】小量样品的的定性鉴别与分离；检测反应进程；通过与已知标准物的对比，进行未知物的定性检验；快速检验化合物的纯度；探索柱色谱法的分离条件； 【操作】 铺板：平铺法，将调匀的糊状物倒在玻璃板上，用一根均匀地玻璃棒将糊状物均匀平铺， 振动至表面平整，静置让其固化室温晾干。有时还需在烘箱中 “ 活化 ” ，硅胶 1101 小时，氧化铝 80 半小时。 11 / 52 点样：样点大小：斑点直径不超过 2mm 样点间距： 轻 展开：在密闭容器中进行，展开剂加入的高度略超过薄板的厚度 显色：有色斑点；碘熏蒸；腐蚀性显色剂显色；含有荧光剂可在紫外灯下在亮色背景下看到暗色斑点 【注意事项】 展开过程中不可以移动展开缸，展开剂倒回原瓶，展开缸不用洗涤 5. 液体的量取： 量筒： 10ml 50ml 有效数字： 液体的转移：漏斗、移液管 玻璃漏斗： 12 / 52 玻璃滴管： 6. 电加热套和电磁搅拌器的使用：瓶子外壁干燥，空气浴加热； 加热旋钮的位置 第二次实验 重结晶操作、熔点测定和薄层色谱 1. 重结晶：将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。 【原理】利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同，使杂质在热过虑使被滤除或冷却后留在母液中与结晶分离，从而达到提纯的目的。 溶解度：一定温度下， 100g水中最多能溶解的该物质的质量。 溶解度随温度变化关系：一般 TS ，也有些随温度上升溶解度变化不明显，甚至下降 重结晶溶剂的选择：目标物质于试管中，滴加约 1ml 溶剂，加热至沸腾 13 / 52 最佳：能完全溶解，冷却后析出大量晶体 合适：每次添加，到 4ml都不能溶不合适；能溶，冷却析出大量晶体，合适 能溶，冷却不析出晶体，不合适 不合适：冷热都能溶 完全溶解的判断标准： 目的：减少目标物在母液中的损失，在溶剂的沸腾温度下配置热饱和溶液。 操作：在保持溶液微沸的温度下，用滴管不断滴加溶剂，至混合物恰好溶解，注意溶液中是否有不溶物防止误加。 完全溶解后多加 20%溶剂：防止晶体在漏斗中大量析 出 活性炭用量：固体粗产品的 1-5% 14 / 52 注意事项：先将固体完全溶解，稍冷，加入活性炭，煮沸5-10min 常压热过滤：一般用于低沸点有机溶剂的重结晶 减压热过滤：水和较高沸点或难挥发有机溶剂的重结晶多用 过滤操作在减低压力下进行，滤液在内外压力差作用下透过滤纸或砂芯流下，实现和不溶物的分离 滤纸大小：一般用双层滤纸，防止透滤；比布氏漏斗内径略小的圆形滤纸片平铺在漏斗底部 压力控制：根据溶剂的沸点选择合适的压力 /真空度，防止过早析晶或滤液暴沸 优缺点：优点：过滤和洗涤速度快，液 体 和 固 体 分 离 较 完 全 ， 滤 出 的 固 体 容 易 干 燥 缺点：减压能够使低沸点液体的热溶液沸腾、蒸发，导致溶液浓度的改变，暴 沸 /过早析晶 【用途】提纯固体化合物 15 / 52 【适用条件】杂质含量在 5%以下，杂质过多会影响提纯效果，往往需要多次重结晶。 或者先用水蒸汽蒸馏 /萃取初步纯化。 【装置】吸滤瓶、布氏漏斗、抽滤垫、橡胶管、安全瓶、循环水泵 【注意事项】 热过滤时整个操作要迅速 先用母液洗涤，收集得到的所有晶体，压成滤饼，有少量溶剂洗涤，洗去少量附着在晶 体上的可溶性杂质 晶体的洗涤在常压下进行；然后再减压过滤除去溶剂 打开安全瓶，拆开吸瓶与水泵之间的橡胶管 16 / 52 2. 熔点的测定： 【原理】 熔化：熔化是指对物质进行加热，使物质从固态变成液态的过程 温度计示数随时间变化关系： 熔点：固体有机物固液两相在大气压下达到平衡的温度；可以作为有机物纯度的一种标志 初熔：样品从固体开始熔融时的温度， 全熔：样品全部融化为液体的温度 熔程：初熔和全熔的温度差，纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点且熔程不超过 1 【用途】鉴定晶状的有机化合物，测定熔点，作为化合物纯度判断的标志 17 / 52 【仪器】 毛细管显微熔点仪：用于测定物质的熔点，可以在视场中观察到样品的熔融情况 装样：样品放入标准毛细管，压实后一般高 2-3mm 自由落体压实：冷凝管辅助 操作：粗调升温速率，离沸点 10-15C 时，细调升温速率 【注意事项】 重新测定需将温度调至熔点 30 以下，已经熔融过的样品不能再用 降温快，操作简单，但不够精确 3. 薄层色谱：见第一次实验 4. 固体的称量： 【仪器】百分之一天平： 18 / 52 有效数字： 实验 1 蒸馏和沸点的测定 一 . 实验目的 : 1.了解测定沸点的意义。 2.掌握常量法 (蒸馏法 )测定沸点的原理和方法。 二 . 实验原理 : 当液体物质被加热时，该物质的蒸气压达到与外界施于液面的总压力时液体沸腾，这时的温度称为沸点。常压蒸馏就是将液体加热到沸腾变成蒸气，又将蒸气冷凝得到液体的过程。 每种纯液态的有机物在一定的压力下均有固定的沸点。利用蒸馏可将二种或两种以上沸点相差较大的液体混合物分开。纯液体化合物的沸距一般为 1 ，混合物的沸距则较长。可以利用蒸馏来测定液体化合物的沸点。 19 / 52 三 .实验仪器与药品 蒸馏烧瓶、直形冷凝管、接液管、酒精灯、石棉网、温度计、无水乙醇。 四、实验步骤 蒸馏实验装置主要包括蒸馏烧瓶，冷凝管，接受器三部分。仪器按从下往上，从左到右原则安置完毕，注意各磨口之间的连接。根据被蒸液体量选 60ml蒸馏瓶中，放置 30ml无水乙醇。加料时用玻璃漏斗将蒸馏液体小心倒入。放入 1 2粒沸石，然后通冷凝水，开始加热并注意观察蒸馏瓶中的现象和温度计读数的变化。当瓶内液体开始沸腾时，蒸气前沿逐渐上升，待达到温度计水银球时，温度计读数急剧上升，这时应适当调小火焰，以控制馏出的液滴以每秒钟 1 2 滴为宜 。在蒸馏过程中，应使温度计水银球处于被冷凝液滴包裹状态，此时温度计的读数就是馏出液的沸点。当温度计读数上升至 77 时，换一个已称量过的干燥的锥形瓶作接受器 。收集 77 79 的馏分。当瓶内只剩下少量液体时，若维持 原来的加热速度，温度计读数会突然下降，即可停止蒸馏，即使杂质很少，也不应将瓶内液体完全蒸干，以免发生20 / 52 意外。称量所收集馏分的重量或量其体积，并计算回收率。 蒸馏结束，先停止加热，后停止通水，拆卸仪器顺序与装配时相反。 注： 1 加沸石可使液体平稳沸腾，防止液体过热产生暴沸；一旦停止加热后再蒸馏，应重新加沸石；若忘了加沸石，应停止加热，冷却后再补加。 2 冷凝水从冷凝管支口的下端进，上端出。 3 切勿蒸干，以防意外事故发生。 五、问题讨论 1、沸石 (即止暴剂或助沸剂 )为什么能止暴？如果加热后才发现没加沸石怎么办？ 答：沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流，这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。如果加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却后再补加，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。 21 / 52 2、冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？为什么？ 答：冷凝管通水是由下而上，反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水，由此可能带来两个后果：其一，气体的冷凝效果不好。其二，冷凝管的内管可能炸裂。 3.在蒸馏装置中，温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果？ 答：如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到温度计水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的温度范围集取馏份，则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集量偏少。如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上，测定沸点时，数值将偏高。但若按 规定的温度范围集取馏份时，则按此温度计位置集取的馏份比要求的温度偏低，并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份而损失。 试验 2 重结晶 一、实验目的： 22 / 52 通过实验让学生能熟练掌握用水、有机溶剂及混合溶剂重结晶纯化固体有机物质的各项具体 的操作方法，其中包括以下几点： 样品的溶解，突出用易燃的有机溶剂时溶解样品应采用仪器装置及安会注意事项。 过滤及热过滤；菊花滤纸的折法。 结晶及用活性炭脱色。 抽滤：布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、循环水泵等的安装及使用。 产品的干燥，包括风干和烘干时仪器的使用 及注意事项。 二、基本原理 23 / 52 固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高 ， 溶解度增大。利 用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出，而让杂 质全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，从而达到分离、提纯之目的。 三 、操作要点及说明 重结晶提纯法的一般过程为： 1、选择适宜的溶剂 在选择溶剂时应根据 “ 相似相溶 ” 的一般原理。溶质往往溶于结构与其相似的溶剂中。 还可查阅有关的文献和手册，了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度。也可通过实验 来确定化合物的溶解度。即可取少量的重结晶物质在试管24 / 52 中，加入不同种类的溶剂进行预试。 适宜溶剂应符合的条件：见曾绍琼书 P61。 2、将待重结晶物质制成热的饱和溶液 制饱和溶液时，溶剂可分批加入，边加热边搅拌，至固体完全溶解后，再多加 2O左 右。切不可再多加溶剂， 否则冷后析不出晶体。 如需脱色，待溶液稍冷后，加入活性炭，煮沸 5 10min 3、乘热过滤除去不溶性杂质 乘热过滤时，先熟悉热水漏斗的构造，放入菊花滤纸，先用少量热的溶剂润湿滤纸，将溶液沿玻棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上表面皿减少溶 剂的挥发，盛溶液的器皿一般用锥形瓶。 25 / 52 回流 抽滤 实验装置 4、抽滤 抽滤前先熟悉布氏漏斗的构造及连接方式，将剪好的滤纸放入，滤纸的直径切不可大于 漏斗底边缘，否则滤纸会折过，滤液会从折边处 流过造成损失，将滤纸润湿后，可先倒入部 分滤液启动水循环泵，通过缓冲瓶上二通活塞调节真空 度，开始真空度可低些，这样不致将滤纸抽破，待滤饼已结一层后，再将余下溶液倒入，此 时真空度可逐渐升高些，直至抽 “ 干 ” 为止。 停泵时，要先打开放空阀，再停泵，可避免倒吸。 5、结晶的洗涤和干燥 26 / 52 用溶剂冲洗结晶再抽滤，除去附着的母液。抽滤和洗涤后的结晶， 表面上吸附有少量溶 剂，因此尚需用适当的方法进行干燥。固体的干燥方法很多，可根据重结晶所用的溶剂及结 晶的性质来选择，常用的方法有以卞几种：空气晾干的；烘干；用滤纸吸 干 ；置于干燥器中干燥。 四、思考题 1、重结晶法一般包括哪几个步骤？各步骤的主要目的如何？ 答：一般包括：选择适宜溶剂，制成热的饱和溶液。热过滤，除去不溶性杂质。抽滤、冷却 结晶，除去母液。洗涤干燥，除去附着母液和溶剂。 2、重结晶时，溶剂的用量为什么不能过量太多，也不能过27 / 52 少？正确的应该如何？ 答：过量太多，不能形成热饱和溶液，冷却时析不出结晶或结晶太少。过少，有部分待结 晶的物质热溶时未溶解，热过滤时和不溶性杂质一起留在滤纸上，造成损失。考虑到热过滤 时，有部分溶剂被蒸发损失掉，使部分晶体析出留在波纸上或漏斗颈中造成结晶损失，所以 适宜用量是制成热的饱和溶液后，再多加 20左右。 3、用活性炭脱色为什单要待固体物质完全溶解后才加入？为什么不能在溶液沸腾时加入？ 答：活性炭可吸附有色杂质、树脂状物质以及均匀分散的物质。因为有色杂质虽可溶于沸 腾的溶剂中，但当冷却析出结晶体时，部分杂质又会 被结晶吸附，使得产物带色。所以用活 28 / 52 性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入，并煮沸 510min。要注意活性炭不能加入已沸 腾的溶液中，以一免溶液暴沸而从容器中冲出。 4、使用有机溶剂重结晶时，哪些操作容易着火？怎样才能避免呢？ 答：有机溶剂往往不是易燃就是有一定的毒性，也有两者兼有的，操作时要熄灭邻近的一 切明火，最好在通风橱内操作。常用三角烧瓶或圆底烧瓶作容器，因为它们瓶口较窄，溶剂 不易发，又便于摇动，促使固体物质溶解。若使用的溶剂是低沸点易燃的，严禁在石棉网上 直接加热，必须装上回流冷凝管，并根据其沸点的高低，选用热浴，若固体物质在溶剂中溶 解速度较慢，需要较长时问，也要装上回流冷凝管，以免溶剂损失。 29 / 52 5、用水重结晶乙酰苯胺，在溶解过程中有无油状物出现？这是什么？ 答：在溶解过程中会出现油状物，此油状物不是杂质。乙酰苯胺的熔点为 114 ，但当乙 酰苯胺用水重结晶时，往往于 83 就熔化成液体，这时在水层有溶解的乙酰苯胺，在熔化 的乙酰苯胺层中含有水，故油状物为未溶于水而已熔化的乙酰苯胺，所以应继续加入溶剂， 直至完全溶解。 6 、使用布氏漏斗过滤时，如果滤纸大于漏斗瓷孔面时，有什么不好？ 答：如果滤纸大于漏斗瓷孔面时，滤纸将会折边，那样滤液在抽滤时将会自滤纸边沿吸入 瓶中，而造成晶体损失。所以不能大，只要盖住瓷孔即可 。 30 / 52 7、停止抽滤前，如不先拔除橡皮管就关住水阀会有什么问题产生？ 答：如不先拔除橡皮管就关水泵，会发生水倒吸入抽滤瓶内，若需要的是滤液问题就大了。 8、某一有机化合物进行 重结晶，最适合的溶剂应该具有哪些性质？ 答：与被提纯的有机化合物不起化学反应。因对被提纯的有机物应具有热溶，冷 不溶性质。杂质和被提纯物质，应是一个热溶，一个热不溶。对要提纯的有机物能 在其中形成较整齐的晶体。溶剂的沸点，不宜太低，也不宜太高。 价廉易得无毒。 9、将溶液进行热过滤时，为什么要尽可能减少溶剂的挥发？如何减少其挥发？ 答：溶剂挥发多了，会有部分晶体热过滤时析出留在滤纸上和漏斗颈中，造成损失，若用 31 / 52 有机溶剂，挥发多了，造成浪费，还污染环境 。 为此，过滤时漏斗应盖上表面皿，可减少溶剂的挥发。盛溶液的容器，一般 用锥形瓶，也可减少溶剂的挥发。 10、在布氏漏斗中用溶剂洗涤固体时应该注意些什么？ 答：用重结晶的同一溶剂进行洗涤，用量应尽量少，以减少溶解损失。如重结晶的溶剂的 熔点较高，在用原溶剂至少洗涤一次后。可用低沸点的溶剂洗涤，使最后的结晶产物易于干 燥， 五、实验操作 在 100ml 三口烧瓶中，加入正丁醇、浓硫酸和几粒沸石，摇匀后，一口装上温度计，温度计插入液面以下，另一口装上32 / 52 分水器，分水器的上端接一回流冷凝管。先在分水器内放置(V )ml 水，另一口用塞子塞紧。然后将三口瓶放在石棉网上小火加热至微沸，进行分水。反应中产生的水经冷凝后收集在分水器的下层，上层有机相积至分水器支管时，即可返回烧瓶。大约经后，三口瓶中反应液温度可达 134 一 136 。当分水器全部被水充满时停止反应。若继续加热，则反应液变黑并有较多副产物烯生成。 实验一 有机化学实验基本知识 课时数： 3 学时 教学目标： 通过学习使学生了解做 有机化学实验时要达到的目的和实验要求，掌握有机化学实验室规则和实验室的安全知识，介绍有机化学实验常用仪器设备使用方法以及实验预习、实验记录和实验报告的要求，使学生能够在充分安全环境中，以实事求是、严格认真的科学态度与良好的工作习惯，系统地完成有机化学实验。 教学内容： 一、有机化学实验重要性 有机化学是一门实验科学。许多有机化学的理论和规律都是33 / 52 在大量实验的基础上总结、归纳出 来的，并接受实验的检验而得到发展和逐步完善。在高校中，有机化学实验课始终与有机化学理论并存。可以说，有机化学离不开有机化学实验。很难想象一个不具备实验技能的人会在有机化学的科学研究和有机化工的生产指导中有重大成就。因此我们必须重视实验的教学。 二、有机化学实验目的 1、 印证课本上学到的有机化学理论知识 ，并加深对理论的理解。 2、 熟悉、掌握有机化学实验基本知识，基本操作能力。 玻璃管的加工。 组装反应装置：不同的有机反应需要不同的仪器装置，做蒸馏实验就组装蒸馏装置，做 回流实验就要求用回流装置，等等。这就要求我们必须能够熟练组装各 种常用的反应装置。 必须掌握的基本操作：重结晶 、熔点的测定、沸点的测定、萃取、分液、洗涤、蒸馏、色谱分析。 重结晶常用于固体有机物的分离、提纯。萃取、分液以及洗涤的原理是一样的，都是利用物质 在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离。而蒸馏是分离、提纯液态有机物最常用的34 / 52 方法之一，有的 化合物沸点较高，例如乙酰乙酸乙酯，它常压下的沸点达到 ，而在这个温度下它已经部分分 解为去水乙酸和乙醇，这种情况下，我们往往采用减压蒸馏的方法。 mp可用于识别物质和 定性地检 测样品的纯度； bp测定可用于识别物质和液态有机化合物的分离纯化。至于色谱分析是下学期的实 验内容。 3、培养良好的科学素质。 培养认真、仔细的实验态度和良好的实验习惯，做到准确、及时、详细地记录实验数据现 象，应一边实验一边直接在记录本上作记录，不能事后凭记忆补写； 培养观察、分析、解决问题的能力，能正确控制反应条件和对实验结果进行综合整理分析； 培养理论联系实际、严谨求实的实验作风，不虚报实验数据、现象； 正确对待实验的成功、失败。 三、有机化学实验规则 1、加强预习：实验前须认真预习有关实验内容并写好预习报告，明确实验的目的要求，了解实 验的原理，主要的实验试剂和实验的成败关键点、安全注意点，用简明的图表表示出反应步骤。每次实验开始前进行抽查。 35 / 52 2、仔细听老师讲解实验步骤、注意事项。 3、实验安全： 严格按造规程操作。未经老师同意，不得擅自改变药品用量、操作条件或操作程序。 实验中集中思想、认真操作、仔细观察、如实记录，不做与该次实验无关的事，不能擅自离 1 开， 如必要时应请旁边同学代为照看。 操作、处理易燃药品，如乙醚，应远离火源。 取用试剂要小心。如强酸溅到皮肤上，立即用大量水冲洗，再用 1碳酸氢钠洗；如是沾到 强 36 / 52 碱，也先用水洗，再用 1硼酸洗，再用水洗，如情况严重，紧急处理后再送到医院。 有机溶 剂着火：烧瓶内溶剂着火，可用湿毛巾盖灭；如果范围较大或电器着火，一定要先切 断 电源、煤气，然后用四氯化碳灭火器灭火。 4、实验结束后的清理： 废液倒入废液桶，不能 倒入水槽。 及时清洗实验仪器，打扫实验台。 清点实验仪器，摆放整齐。经老师检查合格后方可离开。 学生轮流值日，打扫实验室。 四、实验仪器介绍 1、 各种仪器： 烧瓶： 19、 24，容量分为 50ml、 100ml、 260ml 等； 三口烧瓶： 324 ； 37 / 52 直形冷凝管：蒸馏装置中用到，进水口在下端，出水口在上端； 球形冷凝管：回流装置中用到，进水口在下端，出水口在上端； 真空接引管：蒸馏装置中用到； 干燥管：下端塞脱脂棉，干燥剂常用无水氯化钙； b形管：测 熔点 蒸馏头；温度计套管；导气管；搅拌棒。 2、 注意点： 、不能加热的器皿：量筒、吸滤瓶、表面皿； 、需用石棉网加热的：烧杯、烧瓶、锥形瓶； 、温度计不能当搅拌棒，受热后不能急冷； 、带活塞的仪器用后洗净，用纸片塞上，用时涂凡士林； 、仪器实行赔偿制度，属仪器质量问题或意外损坏的酌情处理，属不按操作规定而损坏的按 全额赔偿。 五、预习报告、实验报告 1、预习报告：包括实验名称、实验目的、实验原理、主要试剂和产物的物理常数、试剂规格用量、装置示意图和操作步骤。在操作步骤的每一步后面都需留出适当空白，以供实验时作记录之用。 38 / 52 2、性质实验报告：分二部分写，第一部分为 实验目的，第二部分为实验内容。实验内容部分可用表格形式，如下： 2 3、 合成实验的实验报告：装置图和操作规程都按实际情况记录，不要照搬书上。实验报告应包 括以下内容。 实验题目 实验目的； 实验原理； 主要试剂及产物的物理常数； 仪器装置图； 实验步骤和现象记录： 产品外观、重量、产率； 讨论：可写实验体会、成功经验、失败原因、反常现象的讨论分析、改进的设想等。 六、实验考核 实验课为单独设课的考查课程，成绩评 定办法为：实验 60、理论考试 40。下学期还有设计实验、实验操作考核也列入39 / 52 成绩评定部分。 3 有 机 化 学 实 验 报 告 实 验 名 称： 肉桂酸的制备 学 院： 化学工程学院 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 日 期： 2016年 12月 22日 一、实验目的 1. 了解肉桂酸的制备原理和方法； 2. 掌握水蒸气蒸馏的原理、用处和操作； 3. 学习并掌握固体有机化合物的提纯方法：脱色、重结晶。 二、实验原理 40 / 52 1. 用苯甲醛和乙酸酐作原料，发生 Perkin反应，反应式为： 然后 2. 反应机理如下：乙酸肝在弱碱作用下打掉一个 H，形成CH3COOCOCH2-， 三、主要试剂及物理性质 1. 主要药品：无水碳酸钾、苯甲醛、乙酸酐、氢氧化钠水溶液、 1:1 盐酸、活 性炭 2. 物理性质 主要试剂的物理性质 - 2 - 四、试剂用量规格 试剂用量 41 / 52 五、仪器装置 1. 仪器： 150ml三口烧瓶、 500ml烧杯、玻璃棒、量筒、 200温度计、直形冷凝管、电磁炉、球形冷凝管、表面皿、滤纸、布氏漏斗 、吸滤瓶、锥形瓶 2. 装置： 图 1.制备肉桂酸的反应装置 图 2.水蒸气蒸馏装置 六、实验步骤及现象 - 3 - 七、实验结果 理论产量： *= 实际产量： 产率： /*100%=% 八、实验讨论 1. 产率较高的原因： 42 / 52 1) 抽滤后没有干燥，成品中还含有一些水分，使产率偏高； 2) 加活性炭脱色时 间太短，加入活性炭量太少。 2. 注意事项 1) 加热时最好用油浴，控制温度在 160-180 ，若用电炉加热，必须使烧瓶底 离电炉远一点，电炉开小一点；若果温度太高，反应会很激烈，结果形成大量树脂状物质，减少肉桂酸的生成。 2) 加热回流，控制反应呈微沸状态，如果反应液激烈沸腾易对乙酸酐蒸气冷凝 产生影响，影响产率。 - 4 - 一、填空题。 1、将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为。 43 / 52 2、减压蒸馏装置中蒸馏部分由、及、等组成。 3、熔点是指，熔程是指，通常纯的有机化合物都有固定熔点，若混有杂质则熔点，熔程。 4、是纯化固体化合物的一种手段，它可除去与被提纯物质的蒸汽间有显著差异的不挥发性杂质。5、按色谱法的分离原理，常用的柱色谱可分为和两种。 6、芳胺的酰化在有机合成中有着重要的作用，主要体现在以及两个方面。 7、采用重结晶提纯样品，要求杂质含量为 以下，如果杂质含量太高，可先用，方法提纯。 8、在从天然物槐花米 中提取芦丁，提取液中加入生石灰可以芦丁，加入盐酸可以沉淀芦丁。二、选择题。 1、常用的分馏柱有。 A、球形分馏柱 B、韦氏分馏柱 C、填充式分馏柱 D、直形分馏柱 2、水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围为。 A、从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物 B、从挥发性杂 质中分离有机物 C、从液体多的反应混合物中分离固体产物 3、在色谱中，吸附剂对样品的吸附能力与有关。 A、吸附剂的含水量 B、吸附剂的粒度 C、洗脱溶剂的极性 D、洗脱溶剂的流速 4、环己酮的氧化所采用的氧化剂为 A、硝44 / 52 酸 B、高锰酸钾 C、重铬酸钾 5 1）卤代烃中含 有少量水 。 2）醇中含有少量水。 3)甲苯和四氯化碳混合物。 4)含 3%杂质肉桂酸固体。 A、 蒸馏 B、分液漏斗 C、重结晶 D、 金属钠 E、无水氯化钙干燥 F、无水硫酸镁干燥 G、 P2O5 H、NaSO4干燥 6、重结晶时，活性炭所起的作用是。 A、脱色 B、脱水 C、促进结晶 D、脱脂 7、正丁醚合成实验是通过装置来提高产品产量的？ A、熔点管 B、分液漏斗 C、 分水器 D、脂肪提取器 三、判断题。 1、液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。 45 / 52 2、在蒸馏低沸点液体时，选用长颈蒸馏瓶；而蒸馏高沸点液体时，选用 短颈蒸馏瓶。 3、薄层色谱可用于化合物纯度的鉴定，有机反应的监控，不能用于化合物的分离。 4、化合物的比移值是化合物特有的常数。 5、重结晶实验中 ,加入活性碳的目的是脱色 。 6、在进行正丁醚的合成中，加入浓硫酸后要充分搅拌。 7、在使用分液漏斗进行分液时，上层液体经漏斗的下口放出。 8、纯净的有机化合物一般都有固定的熔点。 9、微量法测定沸点时，当毛细管中有一连串气泡放出时的温度即为该物质的沸点。 10、硫酸洗涤正溴丁烷粗品，目的是除去未反应的正丁醇及副产物 1丁烯和正丁醚。 46 / 52 四、实验装置图。 1、请指出以 下装置中的错误之处？并画出正确的装置。 2、画出柱层析装置示意图，并简述实验的基本操作过程和注意事项。五、简答题。 1、简述减压蒸馏操作的理论依据。当减压蒸馏结束时，应如何停止减压蒸馏？为什么？ 2、什么叫共沸物？为什么不能用分馏法分离共沸混合物？3、在乙酰苯胺的制备过程中，为什么是冰醋酸过量而不是苯胺过量？ 4、制备肉桂酸时，往往出现焦油，它是怎样产生的？又是如何除去的？ 5、试描述制备对氨基苯磺酸的反应原理。 一、填空题。 1、蒸馏 2、蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛 细管、温度计、冷凝管、接受器、 3、固液两态在 1 个大气压下达成平衡时的温度、样品从初熔至全熔的温度范围、下降、增长、4、升华 5、吸附色谱、分配色谱 6、保护氨基、降低氨基定位活性 7、 3%、萃取、色谱 8、碱化溶解二、选择题。 1、 A、B、 C。 2、 A3、 A、 B、 C、 D 4、 C5 1） b2） e3) a4) c6、 A7、47 / 52 C 三、判断题。 1、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、9 、 10 、 四、实验装 置图。 1、答： 错误：温度计插入太深，温度计水银球上限应和蒸馏头侧管的下限在同 一水平线上；冷凝水的流向不对，应从下口进水，上口出水；冷凝管用错，应选择直形冷凝管；反应液太满，不能超过圆底烧瓶容积的 2/3。 2、操做过程： 1）装柱。关闭下部阀门，往柱中倒入少量洗脱溶剂，放入少许棉花，将用洗脱溶剂润湿好的填料倒入柱中，打开阀门，让溶剂流出，并不时敲打层析柱。当溶剂流至填料界面时，关闭阀门。 2）加样。将样品溶液沿壁慢慢加入到柱中，打开阀门，让样液进入到填 料中。当样液流至填料 界面时，关闭阀门。用少量的洗脱液洗涤内壁，打开阀门，让液体进入填料。至填料界面时，关闭阀门。加入一薄层新填料。 3）洗脱和分离。 加入洗脱液进行洗脱和分离。注意： 1）柱的装填要紧密均48 / 52 匀； 2）样液不能过多； 3）洗脱时不能破坏样品界面； 4）洗脱速度不能快。 五、简答题。 1、答：液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依