有机分析电子教案ppt课件

第一节一般程序、第二节物理常数测定、第三节有机化合物的初步检查、第四节溶解度分类试验、第五节有机官能团的检查、第七节有机元素的定量分析、第八节有机官能团的定量分析、第九节混合物的分离、1、1 .初步检查观察试样的形态、结晶形、颜色、气味等。 2 .在焚烧试验中，观察试料加热时的变化，如熔解、升华、爆炸等，观察燃烧时火焰的性质、焚烧后残渣的有无和残渣的水溶性和酸碱性。 有机分析，4有机化学分析的一般程序，2，3 .物理常数的测定一般固体物质先测定熔点，液体物质先测定沸点，熔点范围超过1C或沸点范围超过3C，表示试样不纯，必须分离纯化。 根据需要测量密度、折射率、比旋转光度等作为参考。 有机分析，3，4 .元素定性分析一般不进行碳、氢、氧的鉴定，主要鉴定氮、硫、卤素。 烧蚀时残渣残留时，进行金属元素鉴定试验。 5 .分组试验根据试样在某溶剂中的溶解行为或酸碱指示剂的颜色反应，将化合物分组，初步判断试样是酸性、碱性还是中性。 有机分析，4，6 .官能团检测是基于元素定性和组合试验，查阅相关文献资料，初步推断为有未知物的种类，用适当的方法鉴定这些种类的化合物所具有的特征官能团，确定未知物是哪种有机化合物，查阅有机分析，5，7 .文献，进一步查阅文献，试样是哪种有机化合物8 .制备衍生物从文献中检测出可能的化合物，制备其固体衍生物，测定衍生物的熔点，与文献进行比较，如果相同，则可以肯定所鉴定的未知物。 以上步骤仅适用于纯化合物的鉴定，如果是混合物，首先应该进行分离纯化。 有机分析，6，遇到新化合物时，确定其结构一般需要以下分析步骤。 9 .元素定量分析和分子量测定元素定量分析可以得到实验式，分子量测定后可以得到分子式。 10 .官能团的定量分析决定分子中官能团的比例，推定分子中含有的官能团数。 有机混合物的分离纯化。 有机分析、7、5 .有机官能团的检查、有机分析、8、单元的总结、9、官能团检查中确定未知的官能团中含有哪个官能团，确定官能团的分子结构中的相互结合方式。 有机分析、10，5.1烃类检测、5.1.1链烷烃检测一般没有合适的定性检测方法，但从元素定性分析(无n，s，p等杂质)、溶解度试验等结果推测，鉴定时主要依赖于物理常数(沸点，密度，折射率等)和光谱特征。 有机分析，11，5.1.2烯烃和炔烃检测烯烃，炔烃状态与烷烃相似，由于结构上双键、氢数减少，烧灼常带黑烟。 烯烃、炔烃只溶于浓H2SO4，属于n组。 常用检验方法：溴的四氯化碳试验和高锰酸钾试验。 有机分析，12， 1、溴的四氯化碳试验多数C=CC=CCBr-CBrR2CHClRCH2Cl(3)烷基相同，卤素原子不同，其活性为R-IR-BrR-Cl、有机分析、20、(4)烯烃卤化物、卤素原子和双键数相同， 双键和卤原子连接位置不同，其活性为ch3ch=ch-CH2 clch2=ch-ch 2ch2 clch3- CH2-ch=chcl，有机分析21、室温下立即产生卤化银沉淀的卤化物为胺的卤酸盐、酸卤、RCH=CHCH2X 室温下反应慢，加热后发生卤化银沉淀的卤化物为RCH2Cl、R2CHCl、RCHBr2、2.4-二硝基氯苯等。 加热下也没有卤化银沉淀的卤化物为C6H5X、RCH=CHX、CHCl3、CCl4等。 在有机分析中，22，2，碘化钠丙酮溶液中大量的有机氯化物和溴化物与碘化钠丙酮溶液反应，生成碘化物，除此之外，还产生不溶于丙酮的氯化钠和溴化钠沉淀。、有机分析、23、r-cln air-ipcl、r-br Nair-iena br、有机分析、24、研究(1)本试验可与硝酸银溶液试验对比进行，本反应中，卤代烃的相对反应速度按RCH2XR2CHXR3CX的顺序，用硝酸银醇溶液实验时以有机分析、25、溴甲烷为例，在25下，伯溴甲烷在25下能够以3min析出沉淀的仲溴甲烷如果不加热到50，则在3min以内不能产生沉淀的叔溴甲烷在50下长时间加热而沉淀析出。 氯代烷烃比对应的溴代烷烃反应慢。 有机分析，26，(2) 1，2 -二氯乙烷(或1，2 -二溴乙烷)与碘化钠的丙酮溶液反应，不仅氯化钠(或溴化钠)沉淀，而且游离碘析出。 (3)聚溴化物、磺酰氯等反应后碘也会析出。 (4)乙烯基卤化物(RCH=CHX )、CHCl3、ArX不反应、有机分析、27、ArSO2Cl NaIArSO2I NaCl、ArSO2I NaIArSO2Na I2、 有机分析，28，IR光谱鉴定卤化物的C-X原子，有特征的光谱带，例如c-f (11001000 cm-1 ) c-cl (750700 cm-1 ) c-br (600500 cm-1 ) c-I (500200 cm-1 )可以是C-X的吸收峰有机分析，29，5.3含有机氧化合物的检验，5.3.1醇类化合物的检验低级和中级醇为无色液体，C12以上为固体或蜡状物质，多元醇为粘稠液体或固体。 有些酒精有特别的香味。 C3以下的一元醇属于S1组，正丁醇属于S1-N组，C4以上的一元醇属于n组。 二元醇和多元醇溶于水，但不溶于醚或不溶于醚，属于S2组。 芳香醇在水中的溶解度一般较小，但均溶于浓H2SO4，属于n组。 有机分析，30，醇类特性官能团为羟基。 羟基键合在不同的碳原子上，可分为一级、二级、三级醇，根据分子中的羟基数，也可分为一元醇、二元醇和多元醇。 先检查是否有酒精羟基，再区分一级、二级、三级酒精和多元酒精。 有机分析，31，(-)一般醇羟基的检验1 .硝酸铈试验包括碳原子数十个以下的醇和硝酸铈溶液的作用，一般生成黄色或红色络合物。 其反应是(NH4)2ce (no3)6HNO3h2ce (no3)6NH h4no3rd oh h2ce (no3)6h2ce (or ) (no3)5HNO 3、有机分析、32，2、酰氯试验酰氯试验鉴定羟基的最常用方法。 常用的酰化剂包括乙酰氯和氯苯甲酰。 酰氯与羟基化合物反应生成酯. 有机分析，33，oo，卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡反应释放出发热和氯化氢，生成的酯在水中的溶解度比对应的羟基化合物小的低级酯经常鉴别水果香气多的醇的存在。 乙酰氯容易与水反应，因此不适于含水醇的鉴别，氯苯甲酰与水的反应缓慢，可用于含水醇的鉴定。 有机分析，35，(二)伯、仲、叔醇鉴别试验1 .卢卡斯(Lucas )试验浓盐酸中无水氯化锌的饱和溶液，与醇反应，生成水难溶性卤代烃。 根据生成卤代烃的反应速度，区分一级、二级、三级醇。 有机分析，36，R3COH HClR3CCl H2O两相层或混浊r2hclr2CHCH2h2orch2ohhcl不反应。有机分析、37、2 .硝酸铬酸试验的许多一级、二级醇在重铬酸钾一硝酸溶液中容易被羧酸或酮k2Cr2o 73 rch2oh 16 HNO 34 c r (no3)2kno3r co h 11 h2o氧化，因此溶液呈蓝色。 叔叔的酒精不会被氧化。 由此，能够区分一级、二级醇和三级醇。 有机分析，38，5.3.2酚类化合物检验酚类除间甲酚、间取代卤化酚为液体外，其馀为固体。 一元酚类化合物有很强的气味。 除硝基苯酚外，许多纯苯酚必须是无色的，苯酚的带色往往是被氧化引起的。 一元酚在水中的溶解度小，随着苯环上羟基的增多，在水中的溶解度也增大。 邻、间、对苯二酚属于S1组。 苯酚均溶于5%NaHCO3溶液，不溶于5%NaHCO3溶液。 苯酚属于S1-A2组，其他多数苯酚属于A2组。苯酚的检测常用氯化铁试验和溴水试验。 有机分析，39，1 .氯化铁试验中的许多酚类，遇到氯化铁溶液可形成有色络合物。 6 c6h5oh feci 3 (c6h5o )6Fe 36 h3ci有色络合物的颜色多根据所使用的溶剂、反应物的浓度、溶液的PH值以及反应时间而变化。 表5-1显示了几种苯酚与氯化铁的颜色反应。 有机分析，40，5.3.3羰基化合物检验羰基化合物包括醛、酮两种. 醛、酮除甲醛(沸点-21C )和乙醛(沸点20C )在室温下为气体外，其他醛、酮为液体或固体。 甲醛有刺激性气味，其他醛、酮有特殊气味，烧灼常带蓝色火焰。 甲醛、乙醛、丙酮易溶于水，易溶于醚的为S1组。 丙醛溶于100g水中16g，仍属S1组。 正丁缩醛属于S1-N组。 其他醛和酮多溶于浓H2SO4，属于n组。 有机分析、41、醛、酮两者均具有羰基，因此可与羰基试剂发生加成缩合反应，如生成羟胺和肟，与肼类缩合生成腙。 因为甲醛在羰基上附着有活性氢，所以容易被弱的氧化剂氧化，所以可以区别甲醛和酮。 有机分析，42，(1)醛和酮的检测1，2，4 -二硝基苯肼试验醛和酮均与2，4 -二硝基苯肼反应，生成黄色或橙色的2，4 -二硝基苯腙沉淀。 2 .羟胺盐酸盐试验羰基化合物与羟胺盐酸盐发生缩合反应后，生成盐酸，从改变溶液PH的事实鉴定醛和酮。 有机分析，43，(二)醛检验稀夫(Schiff )试验品红盐酸盐为桃红色三苯甲烷染料，与硫酸作用生成白色品红醛试剂(也称稀夫试剂)。 该试剂与醛作用后，形成红紫色醌型染料。 有机分析，44，(三)脂肪醛和芳香醛鉴别斐林(Fehlng )试验斐林溶液是含硫酸铜和酒石酸钠的氢氧化钠溶液，使脂肪醛氧化，同时生成红氧化亚铜沉淀。 芳香醛不能氧化。 有机分析、45、CuSO4 2NaOHCu(OH)2 Na2SO4、RCHO 2Cu2(酒石酸铜配合离子) OHRCOOH Cu2O 2H2O、有机分析、46、5.3.4羧酸及其衍生物的检测C2以下的一元脂肪酸为液体，二元或多元羧酸与芳香羧酸为固体C1C2的一元酸有强烈的刺激性酸味，C4C6酸有不舒服的气味，C7以上的酸不舒服的气味逐渐减少。 C1C4一元酸溶于水，也溶于醚，属于S1酸性组。 低级二元和多元羧酸溶于水，但不溶于醚，属于S2酸性组。 其他所有羧酸均属于A1组。 有机分析、47、羧酸衍生物性质如表5-2所示. (1)羧酸的检查1、碘酸钾-碘化钾试验将羧酸和碘酸钾-碘化钾溶液混合后，通过温热析出碘，碘碰撞淀粉溶液后变成蓝色。 有机分析，48，6 Cr oo h5kikio 36 rco ok3h2o3I 2，淀粉蓝，有机分析，49， 2、羟肟酸铁试验将羧酸变成酰氯后变成酯，后者与羟胺作用生成羟肟酸，羟肟酸和氯化铁在弱酸性溶液中立即生成颜色可溶性羟肟酸铁，这类盐大多呈紫红色或红色有机分析，50，rcoohsocl2rcoclhclrcoclrohrcoorh2nohrconhohroh3rconhohfecl3(rcon ho )3Fe3HCl， 有机分析，51，(二)，羧酸衍生物的检验(1)羟肟酸铁试验酯、酸卤、酸酐及酸胺均生成相应的羟肟酸，利用羟肟酸铁试验验证它们的存在。 有机分析，52，3-rconhohfecl3(rcon ho )3Fe3HCl，这些各种物质可通过元素分析(如含酸卤素、含酰胺氮)、溶解度试验和其他性质来区分。 有机分析，53，5.4有机含氮化合物的检测，5.4.1胺类化合物的检测甲胺，二甲胺，三甲胺，乙胺常温下为气体，多数脂肪胺为液体，C10以上的胺为固体。 纯芳香胺为无色液体或固体，氧化作用后常呈茶色。 低级胺有不舒服的气味和不舒服的气味。芳香胺的气味没有脂肪胺那么大，但芳香胺有毒，容易渗透皮肤。 吸入蒸汽或接触皮肤会引起中毒。 有机分析，54，C1-C4胺溶于水呈碱性，属于S1或S2组。 其馀多数胺溶于5%HCI，属于b组。 如果所述含氮化合物的水溶液是碱性的、在盐酸中的溶解度大于在水中的溶解度，或者如果所述水溶液包含卤离子或其它酸离子，则所述化合物可以是胺或其盐。 遗留的问题是确认它是一级、二级还是三级胺。 通常由兴士堡考试和亚硝酸考试确定。 有机分析，55，(1)兴士堡(Hinsberg )试验苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯与伯胺及仲胺反应，分别生成单取代和二取代磺酰胺，单取代磺酰胺可溶于碱，二取代磺酰胺可溶于酰胺叔胺在这些条件下不反应。 试样在溶解度试验中属于两性化合物时，不应该进行该试验。 有机分析，56，(1)注意控制试剂和试样的用量，使过量的苯磺酰氯与伯胺反应，可能生成二苯磺酰胺，不溶于碱而固体析出，误认为仲胺。 (2)仲胺分子中含有羧基、酚羟基等酸性基团时，与苯磺酰氯发生作用的物质也可溶于氢氧化钠溶液中，得到与胺相同的结果，该方法与伯胺无法区别。 (3)分子量大的伯胺、生成的磺酰胺钠盐在水中的溶解度小，不易溶于稀碱液中，必须注意与仲胺的不同。 有机分析，57，(二)亚硝酸试验亚硝酸试验可用于区分各种胺。 脂肪族伯胺与亚硝酸作用，生成酒精释放氮气。 RNH2 HNO2ROH N2 H2O芳香族伯胺与亚硝酸作用，生成重氮盐，加入-萘酚碱溶液，立即生成红色偶氮染料。 有机分析，58，脂肪族仲胺和芳香族仲胺与亚硝酸作用，生成N-亚硝基仲胺，为溶于水的黄油和低熔点固体所困扰。 脂肪族叔胺与亚硝酸不反应，但在稀酸中形成可溶性的盐。 再加入碱，游离的叔胺就会析出。 被n，n -二烷基取代的芳香族叔胺在氨基的对位上没有取代基时，与亚硝酸作用，生成对亚硝基芳香族叔胺盐酸盐，呈红褐色溶液或橙黄色固体，用碱中和后，得到绿色的对亚硝基芳香族叔胺。 有机分析，59，5.4.2硝基化合物的检测脂肪族硝基化合物多为无色且具有快乐香味的液体。 芳香硝基化合物是淡黄色的高沸点液体或固体，芳香环上的硝基越多颜色越浓。 硝基化合物有毒性