有机思考题答案(1-2学期完整版)

.咖啡因1、用升华法提纯固体有什么优点和局限性？ 答：升华是提纯固体有机化合物方法之一。某些物质在固态时具有相当高的蒸气压，当加热时，不经过液态而直接气化，蒸气受到冷却又直接冷凝成固体，这个过程叫升华。若固态混合物具有不同的挥发度，则可以应用升华法提纯。升华得到的产品一般具有较高的纯度此法特别适用于提纯易潮解及与溶剂起离解作用的物质。升华法只能用于在不太高的温度下有足够大的蒸气压力（在熔点前高于266.6pa） 的固态物质，因此有一定的局限性。2、提纯咖啡因时加氧化钙的目的是什么？答：主要作用是提供碱性环境，使盐状咖啡因变成游离状便于咖啡因升华，为升华起热缓冲作用；中和丹宁酸等酸性物质，减少对咖啡因升华的干扰，如果没有完全中和，咖啡因是难以升华的；还可以吸收水。3、从茶叶中提取出的粗咖啡因有绿色光泽，为什么？答：因为茶叶中除咖啡因外，还含有色素等成分，也会随着咖啡因一起进入粗咖啡因里。正溴丁烷的制备1、本实验中浓硫酸的作用是什么？硫酸的用量和浓度过大或过小有什么不好？答： 反应物、催化剂。过大时，反应生成大量的hbr跑出，且易将溴离子氧化为溴单质；过小时，反应不完全；过小时反应不能进行，或反应不充分。2、反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的何在？答：可能含有杂质为：n-c4h 9oh ， (n-c 4h 9)2o，hbr ，n-c 4h9br ， h2o，丁烯，二氧化硫，溴单质各步洗涤目的：水洗除hbr 、大部分n-c 4h 9oh，二氧化硫，溴单质等易溶于水的杂 质浓硫酸洗去(n-c 4h9 )2o ，丁烯，余下的n-c4h9oh 再用水洗除大部分h 2so4用nahco 3 洗除余下的h2 so4最后用水洗除nahso 4 与过量的nahco 3 等残留物。3、用分液漏斗洗涤产物时，正溴丁烷时而在上层，时而在下层，如不知道产物的密度时，可用什么简便的方法加以判别？答：从分液漏斗中分别取一点上层液或放出一点下层液于一盛水试管中，看是否有分层及油珠出现来判断，若上层有则在上层，反之相反。4、为什么用饱和碳酸氢钠溶液洗涤前要先用水洗涤一遍？答：先用水洗， 可以除去一部分硫酸，防止用碳酸氢钠洗时， 碳酸氢钠与硫酸反应生成大量二氧化碳气体， 使分液漏斗中压力过大， 导致活塞蹦出， 再用饱和碳酸氢钠溶液洗可进一步除去硫酸，洗涤振摇过程要注意放气。5、用分液漏斗洗涤产物时，为什么摇动后要及时放气？应如何操作？答：在此过程中，摇动后会产生气体，使得漏斗内的压力大大超过外界大气压，如果不经常放气，塞子就可能被顶开而出现漏液。;.操作如下：将漏斗下口倾斜向上，朝向无人处，无明火处，打开活塞，及时放气。正丁醚的制备1、制备正丁醚和制备乙醚在实验操作上有什么不同？为什么？答： 制备乙醚的操作是：边反应、边滴加、边从体系中分离出乙醚，使平衡向右移动。蒸馏装置为60的水浴，无明火，用直型冷凝管，尾接管通下水道，冰水浴接收。而正丁醚采用分水装置，用空气冷凝管冷凝，不断利用分水器除去副产物水，使平衡向有利于正丁醚的方向移动。2、试根据本实验正丁醇的用量计算应生成的水的体积。答：3、反应结束后为什么要将混合物倒入25ml 水中？各步洗涤的目的是什么？答：反应物冷却后倒入25ml 水中，是为了分出有机层，除去沸石和绝大部分溶于水的物质。水洗，除去有机层中的大部分酸和醇；两步50%硫酸洗涤是为了除去剩下的正丁醇和副产物丁烯等，水洗，除去酸洗带入的酸。4、能否用本实验的方法由乙醇和2-丁醇制备乙基仲丁基醚？你认为用什么方法比较合适？答：不能，会产生乙醚、仲丁基醚及乙基仲丁基醚等很多副产物。应该用williamson合成法，卤代烃和醇钠反应，如二乙醇钠和仲丁基卤，或氯乙烷和2-甲基 -1-丙醇钠。乙酰苯胺的制备1 、用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化有什么优缺点？除此之外，还有哪些乙酰化试剂？答：醋酸酐试剂较贵，但反应迅速，副反应易发生。醋酸试剂易得，价格便宜，但反应时间较长，适合大规模制备。除此外， 还有乙酰氯、 乙酸酯， 乙酰氯反应速度最快，但价格昂贵， 且易吸潮水解， 因此应在无水条件下进行反应；乙酸酯反应活性很差，故不经常采用。2、用醋酸酐乙酰化时，加入盐酸和醋酸钠的目的是什么？答：苯胺直接和乙酸酐作用反应剧烈，难以控制，易生成副反应；加入盐酸后由于大部分苯胺生成苯胺盐酸盐，此时只有少量的游离未成盐苯胺和乙酸酐进行反应，使得反应比较缓和，且随着反应的进行，平衡左移，使得反应一直在游离苯胺浓度较低的状态下进行，反应易控制， 且减少了副反应的发生；而且加入盐酸还可增加苯胺溶解度，使反应在均相条.件下进行，反应进行更彻底。加入醋酸钠可以和生成的醋酸组成醋酸-醋酸钠的缓冲溶液，调节溶液ph 在其中进行酰化， 由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多，可以得到高纯度的产物；加入醋酸钠还可以将多余 hcl 中和掉，使得盐酸盐的可逆平衡反应向左进行，使反应彻底，提高产率。熔点的测定1、三个瓶子中分别装有a， b，c 三种白色结晶的有机固体，每一种都在149 150熔化。一种1 1 的 a 与 b 的混合物在130 139熔化；一种1 1 的 a 与 c 的混合物在149150熔化。那么1 1 的 b 与 c 的混合物在什么样的温度范围内熔化呢?你能说明 a、b、c是同一种物质吗?答： 130 139； a 与 c为同一物质，b 与 a、c 为不同物质。2、测定熔点时若遇到下列情况，将产生什么结果？（ 1）熔点管壁太厚。答：熔点偏高。（ 2）熔点管底部未完全封闭。答：熔点偏低。（ 3）熔点管不干净。答：熔点偏低，熔程偏大。（ 4）样品未完全干燥或含有杂质。答：熔点偏低，熔程偏大。（ 5）样品研磨得不细或装得不紧密。答：熔点偏高。（ 6）加热太快。答：熔点偏高。甲基橙的制备1、什么叫偶联反应？试结合本实验讨论一下偶联反应的条件？答：在中性或弱碱性条件下，芳香胺、 酚类等芳香烃化合物与重氮盐发生芳环上的亲电取代，生成偶氮化合物的反应，叫做偶联反应。2、本实验中，制备重氮盐时为什么要把对氨基苯磺酸变成钠盐？本实验如改成下列操作步骤： 先将对氨基苯磺酸与盐酸混合，再滴加亚硝酸钠溶液进行重氮化反应，可以吗？为什么？答：由于对氨基苯磺酸本身以内盐形式存在，不溶于无机酸， 很难重氮化， 故采用倒重氮化法， 即先将对氨基苯磺酸溶于氢氧化钠溶液，再加需要量的亚硝酸钠，然后加入稀盐酸。所以反过来不行。3、试解释甲基橙在酸碱介质中的变色原因，并用反应式表示。答：乙酸乙酯的制备1、酯化反应有什么特点？本实验如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行？答：属于可逆反应， 一般情况下反应进行不彻底，依照反应平衡原理，要提高酯的产量， 需要从产物中分离出一种成分或者使反应物中一种成分过量的方法来使反应向正向进行。2、本实验可能有哪些副反应？h 2so42ch3ch2oh答：140ch3ch 2och2ch3+h 2och 3ch2ohh 2so 4ch 2ch 2+h 2och3ch2oh +h 2so4ch3cho + so2 + 2h2o3. 在酯化反应中，用作催化剂的硫酸量，一般只需醇质量的3%就足够了，本实验方法为何用了3.8ml？答：因为反应过程中硫酸的作用不仅仅是催化剂，还未反应提供了酸，增大了反应平衡常数的同时也吸收了部分水分，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动。4. 如果采用醋酸过量是否可以？为什么？答：可以，它和乙醇一样都是使平衡向正方向移动的。乙酰乙酸乙酯的制备1、claisen 酯缩合反应的催化剂是什么？本实验为什么可用金属钠代替？ 答： 催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。因为在本实验中提供的乙酸乙酯含有 1%-2% 的乙醇，反应过程中就可以直接生成醇钠，故可以用金属钠代替。2、本实验中加入 50% 醋酸溶液和饱和氯化钠溶液的目的何在？答：因为乙酰乙酸乙酯分子中亚甲基上的氢比乙醇的酸性强得多（ pka=10.654 ），反应中生成的乙酰乙酸乙酯的钠盐， 必须用醋酸酸化才能使乙酰乙酸乙酯游离出来。 用饱和氯化钠溶液是为了降低酯在水中的溶解度，减少对产物的损失，增加产率。3、什么叫互变异构现象？如何用实验证明乙酰乙酸乙酯是两种异构体的平衡化合物？答：在一定条件下， 两个构造异构体可以迅速地相互转变的现象， 叫作互变异构体现象。如：=och 3cch 2cooetohch 3c =chcooet实验证明方法：(1) 用 1%fecl 3 溶液，能发生颜色反应，证明有c=c 结构的存在。(2) 用 br 2/ccl 4 溶液，能使溴退色证明有c=c 存在。（ 3)用 nahso3 溶液，有胶状沉淀生成证明有c=o 存在 (亦可用 2， 4-二硝基苯肼试验)。4、写出下列化合物发生claisen 酯缩合反应的产物。苯甲酸乙酯和丙酸乙酯苯甲酸乙酯和苯乙酮苯乙酸乙酯和草酸乙酯=oc 6h 5cochcooetch 3c 6h 5coch 2coc 6h 5c 6h 5chccooetcooet对氨基苯甲酸的制备1、对甲苯胺用醋酸酐酰化反应中加入醋酸钠的目的何在？答： 促使醋酸酐水解平衡向反应物方向移动。即使醋酸酐尽可能不分解。醋酸钠溶液是为了减少乙酸酐加到溶液和对甲基苯胺反应时发生水解而降低产率2、对甲基苯胺用高锰酸钾氧化时，为何要加入硫酸镁晶体？答： 加入少量的硫酸镁作缓冲剂，使溶液碱性不致变得太强而使酰胺基发生水解对甲基乙酰苯胺水溶