大学有机化学实验

西北大学化学系西北大学化学系 有机化学实验教学课件有机化学实验教学课件 讲讲 义义 非化学专业学生使用 非化学专业学生使用 王少康王少康 李剑利李剑利 2 前前 言言 有机化学实验教学课件融合了西北大学化学系有机化 学实验课教学组几十年的教学经验 采用了先进的计算机多 媒体手段 将传统的教学方式与现代科技相结合 展现了一 个全新的教学方式 通过生动的实验操作演示 极大的提高 了学生对有机化学实验课的学习兴趣 促进了实验手段的现 代化 实验教学内容的系统化 实验操作的规范化 本系统以各个实验为中心 将涉及实验的各个方面的 实验内容集于一体 内容丰富全面 既减轻了教师的负担 又激发了学生的学习主动性 使学生可以随时查阅 对提高 教学效果和质量起到了积极的作用 本系统现以外系有机化学七个实验为基础 每个实验 制一张光盘 时间约为 30 分钟左右 以后将陆续增加新的 实验内容 3 目目 录录 实验一 试验须知 实验室安全教育 实验预习 实验一 试验须知 实验室安全教育 实验预习 实验报告书写格式 实验报告书写格式 实验二 实验二 1 1 普通蒸馏及沸点测定 普通蒸馏及沸点测定 2 2 液体折光率测定 液体折光率测定 实验三 实验三 1 1 重结晶重结晶 苯甲酸 苯甲酸 2 2 熔点测定 熔点测定 实验四 醛酮的化学性质 实验四 醛酮的化学性质 实验五 乙醛水杨酸的合成 实验五 乙醛水杨酸的合成 实验六 薄层色谱 实验六 薄层色谱 实验七 从茶叶中提取咖啡碱 实验七 从茶叶中提取咖啡碱 4 有机化学实验有机化学实验 非化学专业学生使用 非化学专业学生使用 有机化学实验教学的目的是训练学生进行有机化学实验 的基本技能和基础知识 验证有机化学中所学的理论 培养 学生正确选择有机化合物的合成 分离和鉴定的方法 以及 分析和解决实验中所遇到问题的能力 同时也是培养学生理 论联系实际的作风 实事求是 严格认真的科学态度与良好 的工作习惯的一个重要环节 实验一实验一 实验须知 安全知识 实验预习 记录和实验须知 安全知识 实验预习 记录和 实验报告实验报告 一 实验须知和安全教育 实验须知和安全教育 1 遵守实验室的一切规章制度 按时上课 2 安全实验是有机实验的基本要求 在实验前 学生必须 阅读有机化学实验教材第一部分有机化学实验的一般知 识及附录 IX 危险化学药品的使用与保存 了解实验室 的安全及一些常用仪器设备 在进行每个实验前还必须 认真预习有关实验内容 明确试验的目的和要求 了解 实验的基本原理 内容和方法 写好实验预习报告 了 解所用药品和试剂的毒性和其他性质 牢记操作中的注 意事项 安排好当天的实验 3 在实验过程中应养成细心观察和及时纪录的良好习惯 凡实验所用物料的质量 体积以及观察到的现象和温度 等有关数据 都应立即如实的填写在记录本中 实验结 束后 记录本须经教师签字 4 实验中应保持安静和遵守秩序 思想要集中 操作认真 不得擅自离开 尤其是在实验进行中 注意安全 严格 按照操作规程和实验步骤进行实验 发生意外事故时 要镇静 及时采取应急措施 并立即报告指导教师 5 爱护公物 公用仪器及药品 用后立即归还原处 以免 影响别的同学使用 加完试剂后 应盖好瓶盖 以免试 剂被污染或挥发 严格控制药品的用量 产品要回收 如有异味或有毒物质是必须在通风橱中进行 5 6 保持实验室整洁 实验时做到台面 地面 水槽 仪器 干净 每次应拿出本次实验要用的仪器 放在实验台上 整齐有序 以免损坏 使用过的仪器应及时洗净 所有 废弃的固体和滤纸等应丢入废物桶内 决不能丢入水槽 以免堵塞 实验完毕后应把试验台整理干净 关好水电 等 7 实验室的卫生由同学轮流值日 值日生的职责为整理公 用仪器 打扫实验室 清理倒弃废物桶 检查和关好水 电 门窗 二 玻璃仪器的清点及识别 玻璃仪器的清点及识别 在各个实验中进行 在各个实验中进行 三 实验预习 记录和实验报告 三 实验预习 记录和实验报告 1 实验预习 实验预习 具体要求如下 1 将实验的目的 要求 反应原理 反应式 正反应 主要副反应 仪器装置图 主要反应物 实际和产 物的物理常数 查手册或辞典 用量和规格摘录于 记录本中 2 写出实验简单步骤 以便实验中记录各步试验现象 2 实验记录实验记录 将所用物料的数量 浓度以及观察到的现象 如反 应温度 体系颜色的改变 结晶或沉淀的产生或消失 是否放热或有气体放出等 和测得的各种数据及时如实 记录于记录本中 记录要做到简单明了 字迹清楚 3 实验报告实验报告 其内容如下 1 目的和要求 目的 了解实验的原理和方法 要求 掌握装置或仪器的使用 2 基本原理 3 反应式 副反应式 4 主要物料及产物的物理常数 5 仪器装置图 6 实验步骤及现象记录 7 产量 产率计算 百分产率 实际产量 理论产量 100 8 讨论 对实验进行总结 即讨论观察到的现象 分析 出现的问题 6 实验二实验二 普通蒸馏及沸点的测定普通蒸馏及沸点的测定 工业酒精的蒸馏 工业酒精的蒸馏 液体有机物的纯化和分离 溶剂的回收通常是采用蒸馏 的方式来完成 通过蒸馏还可以测出液体化合物的沸点 它 对鉴定纯粹的有机化合物也有一定的意义 一 目的 要求 一 目的 要求 1 目的 初步了解普通蒸馏的原理和方法 2 要求 初步掌握普通蒸馏装置的安装和使用以及折光 仪的使用 二二 原理 原理 液体化合物在一定的温度下具有一定的蒸汽压 将液体 加热 它的蒸汽压随着温度的升高而增大 当液体的蒸汽压 增大至与外界施与液面的总压力 通常指大气压 相等时 就有大量的气泡从液体内部逸出 即液体沸腾 这时的温度 称为液体的沸点 将液体加热至沸腾 是液体变为蒸汽 然后使蒸汽冷却 再冷凝为液体 这两个过程联合操作成为蒸馏 有些液体有机物通常和其他组分形成二元或三元共沸混 合物 它们也有一定的沸点 但不是纯粹的有机化合物 如 95 乙醇就是一种二元共沸物 而非纯粹物质 它具有一定 的沸点和组分 不能用普通蒸馏法分离 纯水 沸点 100 纯乙醇 沸点 78 4 共沸混合物 沸点 78 1 沸程 73 78 各组分 质量百分数 纯水 4 5 纯乙醇 95 5 三 仪器的选择 三 仪器的选择 1 热源的选择热源的选择 一般沸点低于 80 的蒸馏采用水浴加热 可将烧瓶浸入水浴中 水浴的液面应略高于烧瓶内被蒸 物质的液面 勿使烧瓶低触及水浴锅底 保持浴温不超 过蒸馏物沸点 20 这样的加热方式 可避免局部过热 及液体的暴沸 而且可使蒸汽的气泡 不但从烧瓶的底 部上升 也可沿着烧瓶的边沿上升 使液体平稳的沸腾 2 烧瓶的选择烧瓶的选择 普通蒸馏要求待蒸馏物的质量不超过烧瓶 容量的 2 3 但也不能少于 1 3 超过 2 3 待蒸物来不及汽 7 化就直接溢出烧瓶 少于 1 3 受热面太少 3 冷凝管的选择冷凝管的选择 沸点在 130 以下的被蒸馏物选用直形水 冷凝管 冷凝水应从冷凝管的下口流入 上口流出 以 保证冷凝管的套管中始终充满水 水龙头应缓慢打开 4 温度计的选择温度计的选择 根据被蒸物质可能达到的最高温度 在 高出 10 20 来选择适当的温度计 不能用温度计作搅拌 用 也不能用来测量超过刻度范围的温度 温度计用后 要缓慢冷却 不能用冷水立即冲洗以免炸裂 5 蒸馏的接收部分蒸馏的接收部分 一般采用小口接受器 即锥形瓶 以 减小产品的挥发损失 四 仪器的安装 四 仪器的安装 仪器装置的总原则是从下到上 从左到右 先难后 易逐个的装配 拆卸时 按照与装配相反的顺序逐个的 拆除 普通蒸馏装置的安装 1 在铁架台下放置电炉 上放石棉网 上置 500mL 烧杯 用烧瓶夹夹好 100mL 园底烧瓶 置于烧杯中 使水浴 的液面略高于烧瓶内待蒸物质的液面 蒸馏烧瓶上装一 蒸馏头 蒸馏头的侧管向右侧 装有温度计的温度计套 管置于蒸馏头的上口中 温度计的高度是温度计的水银 球的上沿与蒸馏头侧管的下沿在同一水平线上 2 用另一铁架台夹好已接好上下水橡皮管的冷凝管 然后 调整其位置 使它与已装好的蒸馏头的侧管同轴 然后 松开固定冷凝管的铁架 使冷凝管沿此轴移动而与蒸馏 头连接 铁架不应夹得太紧或太松 以夹住后稍用力尚 能转动为宜 最后在冷凝管的下口套一弯接管 弯接 管下置一 100mL 锥瓶 接口管与锥形瓶之间不能用塞 子塞住 否则会造成封闭体系 引起爆炸 3 安装完后的装置应准确端正 横平竖直 无论从正面或 侧面看 全套仪器装置的轴线都要在同一平面内 铁架 台整齐的置于仪器的背面 五 实验操作 五 实验操作 1 用 50mL 量筒 量取 50mL 工业酒精倒入蒸馏瓶内 加 1 2 粒沸石 沸石的作用是引入气化中心 不宜多加 太多 会影响产率 中断蒸馏或补加沸石应降低反应温度 否 则会产生暴沸 按上面所讲的安装好蒸馏装置 经检查 无误后 开始加热 2 开始加热速度可以快一点 加热一段时间后 液体沸腾 8 蒸汽逐渐上升 上升至水银球时 温度计水银柱急剧上 升 这时适当调低加热温度 使蒸汽不是立即冲出冷凝 管而是冷凝回流 水银球上保持有液滴 待温度稳定后 稍加大温度进行蒸馏 控制加热温度 通常以蒸出液滴 出以每秒 1 2 滴为宜 3 当温度上升至 70 时 换一个干燥锥形瓶 收集 73 78 的馏分 因在达到预期物质的沸点之前 常有低费点的 液体先蒸出 这部分蒸出液称为 前馏分 也叫 馏头 4 前馏分蒸完后 温度趋于稳定后 蒸出的就是所需的产 品 记录下这部分液体开始馏出的第一滴和最后一滴时 温度计的读数 即该馏分的沸程 沸点范围 液体的 沸程代表其纯度 纯的液体沸程一般不超过 1 2 5 当瓶内只剩下少量 约 0 5 1mL 液体时 温度太小不变 温度计读数会突然下降 即可停止蒸馏 切不可将瓶内 的液体蒸干 即使杂质很少也不要蒸干 以免蒸瓶破裂 发生意外事故 6 蒸馏完毕后 应先停止加热 然后关掉冷凝水 拆除装 置的次序与安装时相反 7 将产品倒入量筒 记录产品的产量 并计算其产率 折光率的测定折光率的测定 折光率是液体有机物重要的特征常数之一 可作为鉴定 液体有机物纯度的标准之一 操作步骤操作步骤 一 转动左面旋钮 打开直角棱镜 用脱脂棉沾少量丙酮 轻轻擦洗上 下镜面 只可单向擦 待晾干后方可使用 二 将被测物液体用干净滴管滴加在磨沙面棱镜上 要求 液层均匀 充满视场 无气泡 用手轮锁紧 1 打开遮光板 合上反射镜 轻轻转动右下面手轮并在 目镜视场中找到明暗分界线的位置 再旋转右上手轮 使分界线不带任何色彩 微调右下面手轮 使明暗分界线位 于十字线 的中心 即 再适当转动聚光镜 此时 目镜视场下方显示值即为被测液体的折射率 2 测试完毕后 应立即用上法擦洗上 下棱镜 晾干后 再关闭 9 实验三实验三 重结晶及过滤重结晶及过滤 苯甲酸的重结晶苯甲酸的重结晶 重结晶是纯化固体化合物的重要方法 重结晶是纯化固体化合物的重要方法 一 实验目的和要求一 实验目的和要求 1 目的目的 了解重结晶的原理及方法 2 要求 要求 初步掌握热过滤 减压抽滤及熔点仪的使用 二 基本原理 二 基本原理 固体有机物在溶剂中的溶解度随温度变化而改变 通常 升高温度 溶解度增大 热饱和溶液 降低温度 其溶解度 下降 溶液变成过饱和溶液而析出结晶 利用溶剂对被提纯 物及杂质在不同温度时溶解度的不同 从而达到分离纯化的 目的 三 实验操作 三 实验操作 1 扇形滤纸的折叠方法 扇形滤纸的折叠方法 将 12 5cm 圆滤纸按图 1 先折为二 再沿 2 4 折成 1 4 然后再沿 1 2 的边沿折至 4 2 2 3 的边沿折至 2 4 分别在 2 5 至 2 6 处产生新的折纹 继续将 1 2 折向 2 6 2 3 折向 2 5 分别得到 2 7 和 2 8 的折纹 如图 2 同样以 2 3 对 2 6 1 2 对 2 5 分 别折出 2 9 和 2 10 的折纹 如图 3 最后在 8 个等份 的每一个小格中间 以相反的方向折成 16 等份 如图 4 结果得到折扇一样的排列 再在 1 2 和 2 3 处各向内折 一小折面 展开后即得到折叠滤纸 在折纹集中的圆心处 折时切勿重压 否则滤纸的中央在过滤时容易破裂 在使 用前 应将折好的滤纸面翻转并整理好后放入漏斗中 这 样可避免手指弄脏的一面接触滤液 10 2 操作过程 操作过程 在 150ml 锥形瓶里 放入粗苯甲酸 3g 100ml 的水和 几粒沸石 加热 使其溶解 若不全溶 可每次加 3 5ml 热水 加热 搅动至全部溶解 注意 每次加水加热 搅拌后 未溶物未减少 说明未溶物可能是不溶于水的杂 质 可不必再加水 为了防止过滤时有晶体在漏斗中析出 溶剂用量可适当多一些 然后移去火源 稍冷一下再加活性炭 注意 活性 炭决不能加到正在沸腾的溶液中 否则会暴沸 加入量约 为试样量的 1 5 加入量过多 活性炭会吸附一部分 纯产品 搅拌 使其混合均匀 继续加热 微沸 10min 从烘箱中取出预热好的玻璃漏斗 在漏斗里放一张叠 好的折叠纸 并用少量热水润湿 将上述热溶液尽快的到 入玻璃漏斗中 每次倒入的溶液不要太满 也不要等溶液 全部滤完后再加 所有溶液过滤完毕后 用少量热水洗涤 锥形瓶和过滤纸 滤毕 用表面皿将盛有滤液的锥形盖好 放置冷却使 其结晶 稍冷后可用冷水冷却 以使其尽快结晶完全 但 是 如需要获得较大颗粒的结晶体 可在滤完后将滤液中 析出的晶体重新加热溶解 在室温下 让其慢慢冷却 结晶完成后 用布氏漏斗抽滤 注意 滤纸的大小必 须和布氏漏斗的底面相等 并用少量冷水润湿 吸紧 使 晶体与母液分离 用玻璃塞挤压晶体 尽量除去母液 停 止抽气 加水 10ml 到漏斗中 用玻璃棒松动晶体 然后重 新抽干 这样重复 2 次 最后将晶体移至表面皿上 干燥 称重 计算产率 测熔点 苯甲酸熔点文献值 121 7 熔程 120 121 3 X 4 显微熔点仪操作步骤 显微熔点仪操作步骤 11 1 将待测样品进行干燥处理 并将其研细 2 取两片盖玻片 用蘸有丙酮的脱脂棉擦洗干净 晾干 后 取不大于 0 1mg 样品放置于一片载玻片上 使药品分 布薄而均匀 盖上另一载玻片 轻轻压实 然后放置在热 源中心 盖上隔热玻璃 3 用升降手轮上下调整显微镜 直至从目镜中能看到热 源中央待测样品轮廓时 锁紧该手轮 然后调节调焦手轮 直至能清晰的看到待测物晶体外形为止 4 打开电源开关 将调压测温仪的两个调温手钮 按顺 时针调到较大位置 使热台迅速升温 当温度接近待测物 体熔点温度以下 40 左右时 将调温手钮逆时针调节至适 当位置 使升温速度减慢 当温度上升到距待测物熔点值 以下 10 左右 一定要将升温速度控制在大约 1 分 当 式样的结晶棱角开始变圆时 为融化的开始 当结晶形状 完全消失 为融化的完成 注 融化的开始到消失时的温 度 既是熔程 5 观测被测试物的融化过程 记录初熔和全熔时的温度 用镊子取下隔热玻璃和盖玻片 即完成一次测试 如需重 复测试 只需将散热器放在热台上 电压调为零或切断电 源 使温度降至熔点值以下 40 即可测试 12 实验四实验四 薄层色谱薄层色谱 薄层色谱是分离纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一 薄层色谱是分离纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一 一 实验目的和要求一 实验目的和要求 目的 了解薄层色谱的原理和方法 要求 初步掌握薄层板的制版 点样 展开等操作 二 基本原理 二 基本原理 利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能 分配 的不同 或其亲和性的差异 使混合物的溶液流 经该种物质进行反复的吸附 或分配作用 从而使各组分 分离 三 实验操作三 实验操作 1 薄层版的制备 薄层版的制备 取两块 20cm 5cm 左右的玻璃板 洗净 晾干或烘干 在 80ml 烧杯中 放入约 10g 硅胶 G 加入 20ml 蒸馏水 调成糊状 其稀稠为在震动下可流动 倒在玻璃板上 用 食指和拇指拿住玻璃板 前后 左右振摇 摆动 使流动 的糊状物均匀的铺在玻片上 要求 制成的板厚薄均匀 无气泡 将已涂好的硅胶 G 薄层板在室温下 水平放置 半小时后 注意 室温放置必须使玻板干透 否则会出现 断裂现象 移入烘箱 慢慢升温至 110 恒温半小时 2 点样 点样 样品为苏丹红 偶氮苯及两者混合样 每块板各点三 个样品一个 两块板相同 在薄层板一端约 1cm 处轻轻画一直线 取管口平整的 毛细管 于画线处轻轻点样 毛细管刚接触薄板即可 样 点间距 1cm 1 5cm 斑点一般不超过 2mm 注 因溶液 太稀或样点太小 可重复点样 但应在前次点样的溶剂挥 13 发后 方可重点 以防样点被溶解掉 样点过大 造成拖 尾 扩散等现象 影响分离效果 3 展开 展开 展开剂 正庚烷 27ml 乙酸乙酯 3ml 将展开剂倒入 层析缸 其高度不超过 1cm 注 如超过点样线 则样点 将被溶解掉 薄层色谱的展开 须在密闭容器中进行 为使展开剂 蒸汽 在缸内迅速达到平衡 在缸内壁放置一高 5cm 环 绕周长约 4 5 的滤纸 或放置两张 11cm 滤纸 下面浸入展 开剂中 将点样好的薄层板小心的放到层析缸中 点样的一端 朝下 浸入展开剂中约 0 5cm 一般情况 先在薄片另一端 1cm 处画一条直线 展开 剂达到此线时 立即取出 如未画线 观察展开剂前沿上 升到一定高度时取出 并尽快在展开剂前沿画出标记 注 意 如不注意 展开剂挥发后 就无法确定展开剂上升的 高度 将薄层板晾干 观察混合试样斑点出现的位置及与 其相应样品斑点是否相符 4 比移值 比移值 Rf 值 溶质的最高浓度中心至原点中心距离 展开剂前沿至原点中心距离 四 结果四 结果 1 以做成功的薄层板计算 Rf 值 2 计算苏丹红 偶氮苯的 Rf 值 14 实验五实验五 醛酮的化学性质醛酮的化学性质 一 实验的目的和要求一 实验的目的和要求 目的 目的 加深对醛酮化学性质的认识 要求 要求 掌握醛酮的鉴定方法 二 实验操作实验操作 1 2 4 二硝基苯肼的反应 二硝基苯肼的反应 醛和酮类化合物中的羰基能与 2 4 二硝基苯肼作 用时生成黄色 橙色 橙红色的 2 4 二硝基苯腙的沉 淀 醇本不与 2 4 二硝基苯肼反应 但由于有些醇 如苄醇 烯丙醇等 在此条件下很易被氧化成相应的醛 或酮 所以这些醇也能与 2 4 二硝基苯肼反应 R H O NO2 NHNH2 NO2 NO2 NO2 NHNC H2O 2 4 R H R 在稀酸作用下 又能分解为原来的羰基化合物 颜色不同是由于醛酮结构上的差异 形成不同的苯腙 注意 试样不宜加多 否则不仅是一种浪费 而且由 于对苯腙沉淀有溶解作用 给试验结果带来影响 2 亚硫酸氢钠的反应 亚硫酸氢钠的反应 与亚硫酸氢钠的加成 由于空间位阻的影响 只有 醛和脂肪族甲基酮 碳原子数少于 8 的环酮能与饱和亚 15 硫酸氢钠溶液作用生成白色沉淀 CO CH3 H R NaHSO3C R OH CH3 HSO3Na 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 反应是可逆的 所以必须使用过量的饱和亚硫酸氢钠 以促使平衡右移 将加成产物与稀盐酸或稀碳酸钠溶液共热 则分解为 原来的醛或甲基酮 所以可以用来鉴别和纯化醛和甲基 酮 C ROH2 SO3Na CH3 H 稀HCl 乙Na2CO3 R CO NaCl SO2 H2O NaSO3 NaHCO3 1 2CO2 1 2H2O CH3 H R CO CH3 H 用正丁醛作试样时 结晶往往不易析出 这时可酌加 乙醇 因亚硫酸氢钠加成物不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶 液和有机溶剂 加乙醇可促使亚硫酸氢钠加成物结晶的 析出 用玻棒摩擦试管壁 也可加速晶体析出 注 所 用试管最好是干燥的 3 与希夫试剂反应 与希夫试剂反应 醛能与希夫试剂发生加成作用 形成一种紫红色的醌 型染料 酮则无此反应 醛与希夫试剂的反应式 HSO2HN 2 C SO3H NH3Cl H2SO4 HO R H CSO2NH 2 CNH2Cl 2RCHO HO R H CSO2NH 2 CH SO3H N H3Cl 16 所有醛与希夫试剂的加成反应中 只有甲醇反应所显示 的颜色在加了硫酸后不消失 C H2SO4 O H R 4 碘仿反应 碘仿反应 凡具有 基团或其它易被次碘酸钠氧化成这种基 CH3C O 的化合物 即乙醛 甲基酮和具有CH3CH OH R H 结构的 醇 均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀 RCOCH3 3NaIORCOCl3 3NaOH RCOONa CHI3 乙 乙 5 托伦试剂 银镜反应 托伦试剂 银镜反应 一般醛都能与托伦试剂发生反应 生成黑色悬浮沉淀 银离子将醛氧化为羧酸 本身还原为金属银 反应在碱 溶液中进行 RCHO 2Ag NH 3 2 OH 2Ag RCOONH 4 3NH3 H 2O 如果试管不清洁 不光滑 就不会出现银镜 而生成黑 色细颗粒状银的沉淀 试管的清洁方法是 分别依次用洗 液 水 10 氢氧化钠溶液 蒸馏水洗净 托伦试剂的配制 取一只稍大的洁净试管 在试管内加入 5 硝酸银溶液 2ml 和 5 氢氧化钠溶液 2ml 试管里立即有棕黑色的沉淀 出现 用力摇动试管使反应完全 然后向试管里滴加氨水 边滴加 边用力摇动试管 直滴加到棕黑色沉淀刚好全部 溶解为止 这时溶液成无色清亮状 注意 注意 托伦试剂只能新配 因放久将易析出具有爆炸性的 黑色氮化银 Hg 3 N 沉淀和雷酸银 Ag0NC 反应 时温度不宜过高 高了也可能生成雷酸银 切忌直接加 热 17 当向硝酸银里加氢氧化钠时 在 PH 8 左右时出现 白色的氢氧化银沉淀 但此沉淀不稳定 会立即脱水生 成棕黑色的氧化银沉淀 Ag OH AgOH 白色 Ag2 O 棕黑色 加氨水时 由于棕黑色氧化银沉淀的溶解过程比较 缓慢 因此一定要慢慢的滴加 滴加后用力摇动试管 Ag2 O 4NH 3 H 2O 2 Ag NH 3 2 OH 注意注意不能使氨水过量 氨水过量不仅会影响试验的 效果 而且有利于爆炸物雷酸银的生成 试验完毕后应加入少许浓酸盐 立即煮沸 洗去银镜 6 斐林试剂 斐林试剂 脂肪醛能与斐林试剂发生反应 生成 红色沉淀 铜离子将脂肪醛氧化成羧酸 本身还原为氧化亚铜 反 应在碱溶液中进行 RCHO 2Cu OH 2 RCOOH Cu 2O 2H 2O 砖红色 注意 斐林溶液不如本尼地溶液稳定 平时需将硫酸铜溶 液和酒石酸钾钠与氢氧化钠的混合液分开保存 既 斐林 I 和斐林 使用时再等量混合 氧化亚铜为红棕色沉淀 当脂肪醛量较少时 生成 的沉淀呈黄或绿色 三 定性实验的实验报告书写格式 三 定性实验的实验报告书写格式 1 实验项目 反应原理 反应通式 现象 2 各个试样的化学反应式现象 3 实验小结 18 实验六实验六 乙酰水杨酸的制备乙酰水杨酸的制备 羧酸酯的制备 羧酸酯的制备 乙乙酰水杨酸俗称阿司匹林 为重要的医药 具有退热 镇痛 抗风湿等作用 APC 中的 A 既为乙酰水杨酸 一 实验目的和要求一 实验目的和要求 1 1 目的 目的 了解羧酸酯制备的原理和方法 要求 要求 初步掌握回流装置的安装和使用 二 基本原理 二 基本原理 乙酰水杨酸是水杨酸 邻羟基苯甲酸 和乙酰酐 在少量浓硫酸 或干燥的氯化氢 有机强酸等 催化下 脱水而制得的 主反应主反应 COOH OH CH3CO 2O COOH OCCH3 O CH3COOH H 副反应副反应 在生成乙酰水杨酸的同时 水杨酸分子间可发生 缩合反应 生成少量的聚合物 COOH OH n H C O O O C O O C O O n nH2O 19 乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性钠盐 而其付 产物聚合物不能溶于碳酸氢钠溶液 利用这种性质上的差别 可纯化阿司匹林 注意 反应温度不宜过高 否则将增加付产物的生成 OH C O O COOH COOCH3 C O O COOH 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 乙 1 为了促使反应向右进行 通常采用增加酸或醇的浓度 或连续的移去产物酯和水 通常是借形成共沸混合物来进行 的方式来达到 至于是否醇过量和酸过量 则取决于原料来 源的难易及操作上是否方便等因素 在试验过程中 常常是 两者兼用来提高产率 2 由于水杨酸中的羟基和羧基能形成分子内氢键 反应必 须加热到 1500C 1600C 不过 加入少量的浓硫酸或浓磷 酸过氧酸等来破坏氢键 反应温度也可降到 600C 800C 而且副产物也会有所减少 3 乙酰水杨酸易受热分解 因此熔点不是很明显 它的熔 点为 1360C 分解温度为 1280C 1350C 在测定熔点时 可先将载热体加热至 1200C 左右 然后放入样品测定 三 试验操作 试验操作 在 100ml 锥形瓶中放置干燥的水杨酸 6 5g 及乙酰酐 10ml 充分摇动后 滴加 10 滴浓硫酸 足量 注意 如 不充分振摇 水杨酸在浓硫酸的作用下 将生成付产物水杨 酸水杨酯 水浴上加热 水杨酸立即溶解 如不全溶解 则需补加 浓硫酸和乙酰酐 保持锥形瓶内温度在 700C 左右 注意 用水浴温度控制反应温度 水浴温度控制在 800C 850C 即 可 维持反应 20 分钟 稍微冷却后 在不断搅拌下将其倒入 100ml 冷水中 冷 却析出结晶 只要瓶内温度和冷却水温度一致即可 不一定 需要 15 分钟 抽滤粗品 每次用 10ml 水洗涤两次 其作 用是洗去反应生成的乙酸及反应中的硫酸 重结晶用 95 乙醇 15ml 左右和水 7ml 8ml 加冷凝 管加热回流 以免乙醇挥发和着火 固体溶解即可 重结晶 时无须加活性炭 加活性炭的作用是除去有色杂质 因粗产 品没有颜色 加热煮沸即可 20 趁热过滤 冷却 抽滤 干燥 称重 四 实验产率的计算 实验产率的计算 从反应方程式中各物材料的摩尔比 可看出乙酰酐是过 量的 故理论产量应根据水杨酸来计算 0 045mol 水杨酸理 论上应产生 0 045mol 乙酰水杨酸 乙酰水杨酸的相对分子质 量为 180g 则其理论产量为 0 045 mol 180 g 8 1g 实验七实验七 天然有机化合物的提取天然有机化合物的提取 从茶叶中提取咖啡碱 从茶叶中提取咖啡碱 概述概述 咖啡碱具有刺激心脏 兴奋大脑神经和利尿等作 用 主要用作中枢神经兴奋药 它是复方阿司匹林 ABC 等药物的组成部分之一 茶叶中含有咖啡碱的量约 1 5 咖啡碱是弱碱性化合 物 易溶于 12 5 氯仿 2 水 2 乙醇及 5 热苯等 咖啡 碱为嘌呤的衍生物 化学名称是 1 3 7 三甲基 2 6 一二氧嘌呤 其结构式为 N N O NCH3CH3 O CH3 N 含结晶水的咖啡碱为白色针状结晶粉末 味苦 能溶于 水 乙醇 丙醇 氯仿等 微溶于石油醚 在 100 时失去 结晶水 开始升华 120