羧酸及其衍生物的化学鉴定.doc

羧酸及其衍生物的化学鉴定 一、实验目的1. 加深对羧酸及其衍生物性质的认识2. 掌握羧酸及其衍生物的化学鉴定方法二实验仪器及试剂乙酸，苯甲酸，硫酸(3molL-1)，盐酸(6molL-1)，乙酰氯，乙酸酐，乙酸乙酯，乙酰胺，无水乙醇，饱和碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液(5，20)，硝酸银溶液(5%)，三氯化铁(1)，苯胺(新蒸)，pH试纸三实验原理羧酸最典型的化学性质是具有酸性，酸性比碳酸强，故羧酸不仅溶于氢氧化钠溶液，而且也溶于碳酸氢钠溶液。饱和一元羧酸中，以甲酸酸性最强，而低级饱和二元羧酸的酸性又比一元羧酸强。羧酸能与碱作用成盐，与醇作用成酯。甲酸和草酸还具有较强的还原性，甲酸能发生银镜反应，但不与裴林试剂反应。草酸能被高锰酸钾氧化，此反应用于定量分析。 羧酸衍生物都含有酰基 结构，具有相似的化学性质。在一定条件下，都能发生水解，醇解、氨解反应，其活泼性为：酰卤酸酐酯酰胺。羧酸及其衍生物酰卤酸酐酯酰胺一、羧酸的鉴定溶解度和酸性试验1. 水溶性酸可以直接用pH试纸测试其水溶液的pH值；非水溶性的羧酸可将样品溶于少量乙醇或甲醇中，然后滴加水使溶液恰至变浊，再滴加1-2滴醇使溶液变清，用pH试纸测试溶液的pH值。2. 2支试管取少量样品溶于5% NaHCO3溶液，观察并记录现象，判断产生的是什么气体？样品：乙酸，苯甲酸样品乙酸苯甲酸现象pH=4，有大量气泡产生pH=6，有少量气泡产生解释：羧酸具有酸性，并且酸性比碳酸强二、羧酸衍生物-酯的鉴定2.1 羟肟酸铁试验原理羟肟酸铁试验操作初步试验：将一滴液体未知物或几粒固体未知物溶于1 mL 95%乙醇，加入1 mL 1 mol/L的盐酸及一滴5%三氯化铁溶液，溶液应为黄色，如有橙、红、蓝、紫等颜色出现，不能进行此试验。试管中混合1 mL 0.5 mol/L盐酸羟胺的乙醇溶液，0.2 mL 6 mol/L氢氧化钠溶液和两滴液体样品或40-50 mg固体样品。将溶液煮沸，稍冷后加入2 mL 1 mol/L的盐酸，如溶液浑浊，加入约2 mL乙醇使其变清。然后加入1滴5%三氯化铁溶液。如产生的颜色很快褪去，继续滴加三氯化铁溶液至溶液颜色不变。如溶液为深的洋红色表示有酯基存在。样品：乙酸乙酯，苯甲酸乙酯样品乙酸乙酯苯甲酸乙酯现象深洋红色洋红色解释：酯与羟胺发生先加成后消去反应，生成物与三氯化铁配位，生成的配合物显洋红色，具体反应如下：2.2 酯的碱性水解酯的碱性水解操作1 mL乙酸乙酯加入到盛有10 mL 25%氢氧化钠水溶液的小烧瓶中，加入沸石，装上冷凝管，回流30分钟。观察油层是否消失，气味是否消失。现象：油层消失，气味变淡并逐渐消失解释：在酯的碱性水解反应中，一般为酰氧化学键断裂，生成羧酸和醇三、羧酸衍生物-酰氯的鉴定3.1 硝酸银试验在置有1 mL0.1mol/L硝酸银乙醇溶液的试管中加入一滴未知物，摇震后立即出现氯化银的白色沉淀视为正性试验。如果在室温下5min内不发生反应，可以将反应混合物在沸水浴中加热3-4min，观察是否出现沉淀及沉淀的颜色。样品：乙酰氯；苯甲酰氯样品乙酰氯苯甲酰氯现象白色沉淀白色沉淀解释：酰氯与硝酸银乙醇溶液发生取代反应，生成氯化银白色沉淀，反应如下：3.2 酰氯的水解在试管中溶解0.1g或3滴未知物于1mL水中，然后加入1.5mol/L的盐酸酸化样品苯甲酰氯，乙酰氯样品乙酰氯苯甲酰氯现象放热，有气泡无明显现象解释：酰氯水解的原理与酯的水解类似，反应相当于取代反应，生成氯化氢和羧酸，所以有气泡产生。苯甲酰氯是一个大的共轭体系，电子云密度降低，水解程度小，所以现象不明显。而乙酰氯没有共轭现象，电子云密度大，水解程度大，现象明显，反应如下：四、羧酸衍生物-酰胺的鉴定酰胺的水解将1g未知物和25mL2.5mol/L氢氧化钠溶液混合，加入沸石，在回流装置上放一条湿润的ph试纸，如果试纸变蓝，则产生了氨气。样品：苯乙酰胺