精细化工-初步分析ppt课件

精细化工产品分析鉴定AnalysisandIdentificationofFineChemicals之初步分析 精细化工产品分析鉴定 精细化工产品 又称精细化学品 finechemicals 专用化学品 specialchemicals 是指全面要求产品功能和性能的一类产品 可分为中间体 多用途功能化合物和最终用途化学品 是以通用化学品 又称大宗化学品 为原料 合成工艺中步骤较多 反应复杂 产量较小而产值高并具有特定应用性能的产品 精细化工产品分析是分析化学在精细化工产品工业上的应用 精细化工产品分析的基本方法 基本程序 样品审查 取样 分析检测 纪录 检测报告 精细化工产品的分析方法 1 样品来源国内外新产品 天然产物 产品生产过程中的分析2 初步分析3 元素定性分析4 溶解度实验5 官能团检验6 衍生物制备 精细化工产品的初步检验一 目的初步区分有机物与无机物 有色有机物与无色有机物 有机金属盐与有机物 含碳量高和含碳量低的有机物 二 步骤1 物态观察2 颜色观察3 气味审察 嗅气味时注意安全 不能拿整瓶的试剂放在鼻子处闻 对固体样品取少量放表面皿上 对液体样品 应提起滴头 嗅其气味 4 灼烧实验 观察火焰的颜色 有无刺激性气体逸出 有无爆鸣声 是否升华或分解 是否有残渣 残渣的水溶性或酸溶性如何 三 注意 1 注意观察升华和分解的区别 2 灼烧时开始用小火 仔细观察受热后的变化和燃烧现象 然后加大火焰 将坩埚盖烧至红热 3 有些气味难以用语言表达 可记录为臭 特臭 或象什么味 物理常数的测定 熔点 毛细管法 thieletube 显微熔点仪沸点 常压 减压密度 比重管法 比重瓶法折光率 Abbe折光仪n sin sin 比旋光度 旋光仪分子量 蒸气压法 熔点降低法 元素定性分析 1 钠熔法 SodiumFusionMethod 有机物和金属钠混合直接加热 有机物发生剧烈的分解反应 有机物分子中的氮 硫 卤素分别转化为氰化钠 硫化钠和卤化钠 注意 有些有机物如硝基物 叠氮物 重氮酯 多卤化物等遇热的金属钠可能发生爆炸 做钠熔实验时 所取有机物要少 并带防护目镜 也可以将上述可能发生爆炸的化合物用锌粉醋酸还原 待锌粉溶解后 蒸干 所得残渣进行钠熔 元素的鉴别 1 氮的检测1 1普鲁士蓝试验钠熔后试样水溶液 1mL 加碱调至碱性 pH 13 加入2滴饱和硫酸亚铁铵溶液和2滴20 氢氧化钾溶液 加热至微沸30秒 热溶液加稀硫酸至氢氧化铁沉淀恰好溶解 生成蓝色沉淀 亚铁氰化铁 普鲁士蓝 表明溶液含氰基负离子 即表明有机物含氮 元素的鉴别 1 氮的检测1 2对硝基苯甲醛试验1 5 对硝基苯甲醛 2 甲氧基乙醇溶液 1mL 1 7 邻二硝基苯 2 甲氧基乙醇溶液 1mL 和2滴2 NaOH 加入2滴钠熔后试样水溶液 所得溶液为深蓝紫色表明溶液含氰基负离子 即表明有机物含氮 元素的鉴别 2 硫的检测2 1醋酸铅试验钠熔后试样水溶液 1mL 加稀醋酸酸化 加入2滴1 醋酸铅溶液 生成黑色沉淀 硫化铅 表明溶液含硫负离子 即表明有机物含硫 元素的鉴别 2 硫的检测2 2亚硝酰铁氰化钠试验钠熔后试样水溶液 1mL 加入2滴新配制的0 1 亚硝酰铁氰化钠溶液 溶液呈紫色或深红色表明溶液含硫负离子 即表明有机物含硫 元素的鉴别 3 氮 硫共存时的检测3 1氯化铁试验钠熔后试样水溶液 1mL 加入2滴5 氯化铁溶液 溶液呈红色表明溶液含氰基负离子和硫负离子 即表明有机物中氮硫共存 元素的鉴别 4 氯 溴 碘的检测4 1硝酸银试验钠熔后试样水溶液 1mL 加入2滴5 硝酸银溶液 生成沉淀表明溶液含卤素负离子 即表明有机物中含卤素 其中氯化银为白色沉淀 溴化银为淡黄色沉淀 碘化银为黄色 氟化银易溶于水 不能用此法检出 元素的鉴别 4 氯 溴 碘的检测4 1贝尔斯坦 Beilstain 试验铜丝一根 一端弯小圈 小圈在酒精灯焰中灼烧至火焰不显颜色 冷却后 沾未钠熔样品少许 放在酒精灯焰边缘灼烧 火焰呈绿色表明有机物中含卤素 元素的鉴别 4 溴 碘的检测4 2氯水试验钠熔后试样水溶液 1mL 加入稀硫酸呈酸性溶液 加热煮沸 冷却后加入四氯化碳 1mL 及2滴新制备的氯水 用力摇动后静置分层 四氯化碳层呈红棕色表明溶液含碘负离子 即表明有机物中含碘 继续滴加氯水 不断震荡后静置分层 四氯化碳层呈红棕色表明溶液含溴负离子 即表明有机物中含溴 元素的鉴别 4 氯的检测4 3二氧化铅 硝酸银试验钠熔后试样水溶液 1mL 加入稀醋酸呈酸性溶液 加入0 5克二氧化铅 加热煮沸数分钟 使生成的溴和碘挥发完全 冷却后过滤分成两份 一份中加入四氯化碳和2滴新配制的氯水 检验是否还含有溴和碘离子 若无 另一份中加入2滴2mol L硝酸和2滴1 硝酸银溶液 生成白色沉淀表明溶液含氯负离子 即表明有机物中含氯 元素的鉴别 5 磷的检测5 1硝酸银试纸法有机膦化合物在钠熔法中生成磷化氢气 可使硝酸银试纸变黑 如有硫元素存在 同时放出硫化氢 与硝酸银生成黑色硫化银 干扰测定 而硫化氢又能与乙酸铅生成黑色硫化铅 以此证明是否有硫化物干扰 但是膦酸酯类必须预先在试样中加入蔗糖 然后进行钠熔法分析 元素的鉴别 5 磷的检测5 2硝酸银法燃烧有机磷得到无机磷酸盐 硝酸银 Ag 溶液 产生Ag3PO4黄色沉淀 为了与AgI区别 向黄色沉淀中加入稀硝酸 沉淀溶解为Ag3PO4 沉淀不溶为AgI 元素的鉴别 5 磷的检测5 3磷酸铵镁和磷钼酸铵法燃烧有机磷得到无机磷酸盐 分子式的确定 1 元素定量分析 元素定量分析法确定分子式 元素分析样品量 5mg计算值和测量值的误差 0 3 如 经化合物初步分析 某化合物只含C H N O 其中 C 67 30 H 8 02 N 15 80 则含O 100 67 30 8 02 15 80 8 88 化合物分子量的确定 1 熔点降低法将一定质量的样品溶于合适的固体溶剂中 测定该溶液的熔点 分子量计算公式 化合物分子量的确定 2 质谱法直接给出分子离子峰 即分子量高分辨质谱给出分子的精确分子量 注意 如果有机物挥发性差 如磺酸和磺酸盐类化合物 不能给出分子离子峰 有机物溶解度分组一 目的用不同的溶剂对有机化合物进行分组的方法 二 步骤取30mg固体或液体样品1滴依次用水 乙醚 5 氢氧化钠 5 碳酸氢钠 5 盐酸 浓硫酸1mL为溶剂在干燥清洁的试管中溶解 溶解度分组图 溶解度分组实验方法 注意 上表自上至下依次进行 不可颠倒 溶解 室温下 100mg样品溶解在3mL溶剂中为溶解 1 在水中的溶解度 0 2mL或100mg样品 1mL水 振荡 不溶 加水1mL 振荡 继续加水1mL 不溶即视为不溶 水溶性样品用石蕊试纸检验其溶液酸碱性 2 在乙醚中溶解度 方法同上 溶于水和乙醚的样品 不要做其它分组实验 不溶于水样品 也不要做乙醚溶解实验 下同 3 在5 NaOH中的溶解度 方法同1 溶解者为酸性化合物 若样品含氮 还要测其在5 HCl中的溶解度 以确定是否是两性物质 溶解度分组实验方法 4 在5 NaHCO3中的溶解度 只有溶于5 NaOH的样品 才需要再作5 NaHCO3中的溶解度试验 方法同前 能溶解的样品 观察是否有CO2放出 5 在5 HCl中的溶解度 方法同1 溶解者为碱性化合物 6 在浓H2SO4中的溶解度 在干燥试管中 加入3mL浓硫酸 缓慢加入样品 0 2mL液体或100mg固体 记录溶液发热 变色 碳化 聚合 沉淀和产生气体等现象 三 注意 1 试验时溶剂必须按规定顺序进行 不得前后颠倒 当试样找到溶解度组后不再试验其在其它溶剂中的溶解情况 2 进行溶解度试验不能加热 3 试样在溶剂中发生反应即视为溶解 4 注意两性物质在酸和碱中的溶解情况 主要化合物分组表 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 1烷烃 alkane 不溶于水及浓硫酸 没有具体的方法 区别烷烃和其它烃及含氧化合物的方法 1 1 1碘 电荷转移 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 2烯烃和炔烃 alkeneandalkyne 1 2 1溴 四氯化碳实验 bromine carbontetrachloride 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 2烯烃和炔烃1 2 2高锰酸钾实验 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 3炔烃1 3 1硝酸银氨实验 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 4芳烃1 4 1无水三氯化铝 氯仿实验各种芳烃无水三氯化铝 氯仿实验的典型颜色 苯及其同系物桔红 红色氯代芳烃桔红 红色萘蓝色联苯和菲紫色蒽绿色 官能团的检验 1 烃类化合物的检验1 4芳烃 aromaticcompound 1 4 2甲醛 硫酸实验各种芳烃甲醛 硫酸实验的典型颜色 苯 氯苯 甲苯 正丁苯红色叔丁苯 均三甲苯橙色联苯 三联苯蓝 绿蓝色萘 菲绿色蒽黄绿色 官能团的检验 2 各种含卤化合物的检验2 1硝酸银 乙醇实验1 室温下 立即产生卤化银沉淀 胺的卤化氢盐 佯氧盐 低分子量的酰氯 2 室温下 不溶于水的卤化物产生卤化银沉淀 RCOCl 高分子量 ROCH2X RCH CHCH2X ArCH2X CHBr CHBr R3CX3 加热情况下 不溶于水的卤化物产生卤化银沉淀 2 4 二硝基卤苯 RCH2Cl RCHBr2 CBr4 CHBr3 CHBr2CHBr24 加热情况下 不溶于水的卤化物不产生卤化银沉淀 ROCH2CH2X ArCOCH2Cl RCH CHX ArX CHCl2CHCl2 CCl4 CHCl3 官能团的检验 2 各种含卤化合物的检验2 2碘化钠 丙酮实验 复分解反应 metathesis 氯 溴 代烃与碘化钠 丙酮溶液作用 生成氯 溴 代钠沉淀 氟化物不与碘化钠 丙酮溶液作用 活性顺序 1 RX 2 RX 3 RX1 2 二氯 溴 代烷不仅产生沉淀 而且析出碘 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 1醇类化合物 alcohol 3 1 1酰化实验醇与酰化试剂作用 生成酯 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 1醇类化合物3 1 2盐酸 氯化锌实验醇与无水氯化锌的盐酸饱和溶液作用 生成卤代烃 反应性 烯丙醇 芳醇 肉桂醇 叔醇 仲醇 伯醇不反应 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 1醇类化合物3 1 3硝酸铈铵实验十碳以下的醇与硝酸铈铵作用 溶液由黄色变成红色 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 1醇类化合物3 1 4铬酸实验伯醇 仲醇与铬酸作用 溶液由蓝色变为绿色 叔醇不反应 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 1醇类化合物3 1 5高碘酸实验邻二醇 邻羟基醛 酮 与高碘酸作用 生成碘酸 加硝酸银生成碘酸银白色沉淀 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 2醚类化合物 ether 3 2 1氢碘酸实验 Zeisel实验 C1 C3烷氧基的醚类化合物与浓氢碘酸作用 生成挥发性碘代烷 其蒸气与硝酸汞作用 生成朱红色的碘化汞沉淀 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3醛和酮 aldehydeandKetone 3 3 12 4 二硝基苯肼实验醛和酮与2 4 二硝基苯肼作用 生成黄色或橙红色的2 4 二硝基苯腙沉淀 黄色或橙红色沉淀 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3醛和酮3 3 2盐酸羟氨实验醛和酮与羟氨盐酸盐作用 生成肟 同时释放出盐酸 使溴酚蓝指示剂由蓝紫色变为黄色 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3醛 aldehyde 3 3 3土伦 Tollen 实验醛能还原土伦试剂 新配制的氨合氧化银 作用 产生银镜或黑色金属银沉淀 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3醛3 3 4品红 醛实验醛能席夫试剂 品红 亚硫酸 作用 溶液呈红紫色 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3脂肪醛和芳香醛3 3 5费林 Fehling 实验费林试剂是硫酸铜和酒石酸钾钠的氢氧化钠溶液 它能氧化脂肪醛成脂肪酸 同时生成红色氧化亚铜沉淀 不能氧化芳香醛 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 3甲基酮 methylketone 3 3 5碘仿实验碱性条件下 甲基酮和碘作用 生成异臭的黄色碘仿沉淀 能够呈正结果的化合物 CH3COR CH3CHO CH3CH2OH CH3CHOHR RCOCH2COR RCHOHCH2CHOHR 官能团的检验 3 中性含氧化合物的检验3 4酯 酸酐 酰氯 ester anhydrideandcarbonylchloride 3 4 1羟肟酸铁实验酯 包括内酯 不含碳酸酯 酸酐和酰氯与羟氨作用 生成羟肟酸 其与三氯化铁反应 生成水溶性的酒红色的羟肟酸铁溶液 官能团的检验 4 酸性含氧化和物的检验4 1酚 phenol 4 1 1三氯化铁实验酚与三氯化铁 吡啶作用 呈蓝 紫 棕红或绿色反应 官能团的检验 4 酸性含氧化和物的检验4 1酚4 1 2溴水实验酚与溴水作用 生成不溶性沉淀 官能团的检验 4 酸性含氧化和物的检验4 2羧酸 carboxylicacid 4 2 1酸碱滴定实验酸碱滴定测定羧酸的分子量 官能团的检验 4 酸性含氧化和物的检验4 2羧酸4 2 2碘酸钾 碘化钾实验羧酸与碘酸钾 碘化钾溶液温热 生成碘 遇淀粉溶液变蓝 官能团的检验 4 酸性含氧化和物的检验4 3羧酸酯 ester 4 3 1羟肟酸铁实验羧酸酯与羟氨作用 生成羟肟酸 其与三氯化铁反应 生成水溶性的酒红色的羟肟酸铁溶液 官能团的检验 5 含氮化和物的检验5 1硝基物 nitrocompound 5 1 1氢氧化亚铁实验硝基物与氢氧化亚铁作用 生成红棕色氢氧化铁沉淀 官能团的检验 5 含氮化和物的检验5 1硝基烷烃 nitroalkane 5 1 2亚硝酸实验碱性条件下 硝基烷烃与亚硝酸作用 生成有颜色的化合物 伯硝基生成红色 仲硝基生成蓝色 叔硝基不反应 官能团的检验 5 含氮化和物的检验5 3胺 amine 5 3 1苯磺酰氯实验 Hinsberg实验 苯磺