基础化有机学实验讲义

.z.生物与化学工程系根底有机化学实验指导书2021级各专业适用有机化学实验须知1、学生要提前5分钟进入实验室，进入实验室必须穿实验服。2、实验前必须认真做实验预习，并写好预习报告，预习报告写在专门的实验预习笔记本上，每个实验的预习报告须在实验前交实验指导教师审查，预习报告不合格不允许做实验。做实验时只能按照预习报告设计的实验方案和步骤进展，不能看实验教材。实验操作过程演示3、在进展实验预习时除了阅读实验指导书意外，还应查阅相关文献资料，对相关知识有更全面的了解。本实验指导的电子版中，在每个实验中都有实验操作演示，翻开的方法是：按住ctrl用鼠标点击图标即可翻开的内容。〔播放视频需要安装较高版本的视频播放器如暴风影音5、迅雷看看、realplayer等〕。实验操作过程演示4、实验时应听从实验指导教师的指导，遇到问题及时报告。不听从指导者，教师有权停顿其实验，本次实验按不及格纶。5、学生不能自己擅自决定重做实验，应在教师的指导下作出是否重做的决定，否则本次实验按不及格论。6、实验中不得有任何作弊行为，否则本课程按不及格论。7、实验现象和实验数据记录在预习笔记本上，试验完成后交实验指导查阅签字。8、实验成绩计算方法：考勤5分〔迟到扣5分〕，预习报告25分〔包括实验原理、实验装置草图、实验操作流程和步骤、答复提问等〕，实验操作及记录40分、实验报告30分。目录有机化学实验预备知识┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4实验十三呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备及熔点的测定┈┈┈┈┈┈┈5实验十四柱色谱别离偶氮苯和邻硝基苯胺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8+┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11实验十六从茶叶中提取咖啡因┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17实验十七乙酸乙酯的制备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21实验十八熔点的测定及温度计校正┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25有机化学实验预备知识折射仪的使用枯燥操作常用仪器的认识搅拌操作冷却操作加热操作折射仪的使用枯燥操作常用仪器的认识搅拌操作冷却操作加热操作实验十三呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备及熔点的测定一、实验目的1．掌握呋喃甲醛进展坎尼扎罗(Cannizzaro)反响的原理及实验条件。2．进一步熟悉液体产物与固体产物的别离与纯化的方法。二、实验原理坎尼扎罗〔Cannizzaro〕反响是指不含活泼氢的醛在强碱的作用下，自身进展氧化复原反响，一分子醛被氧化成酸，另一分子醛被复原为醇的反响。三、实验装置〔半微量实验〕四、试剂与器材试剂：呋喃甲醛、氢氧化钠、乙醚、无水硫酸镁、25％盐酸化合物的物理常数呋喃甲醛沸点161.7℃d4201.1594呋喃甲醇沸点170-171℃d4201.1296呋喃甲酸熔点133-134℃器材：烧瓶、滴液漏斗、分液漏斗、普通蒸馏装置五、实验步骤〔一〕实验操作流程〔二〕实验操作现象及考前须知实验操作及现象现象的解释及考前须知〔1〕将8mL新蒸的呋喃甲醛，置于100ml烧杯中，用冰水浴冷却至5℃，在不断搅拌下，慢慢滴加6mL40%NaOH溶液控制反响温度在8～12℃〔2〕滴加完后继续搅拌30min。以保证反响完全。〔3〕在搅拌下参加适量的水使沉淀恰好溶解，此时溶液呈暗红色。将溶液用8mL×4乙醚萃取，合并萃取液，用无水硫酸镁枯燥。〔4〕蒸乙醚，再蒸呋喃甲醇，收集169～172℃〔5〕乙醚萃取过的水溶液在不断搅拌下用浓盐酸酸化至PH=2~3，冷却，抽滤，用少量水洗涤。〔6〕粗产物用适量的水重结晶。〔纯呋喃甲酸熔点为133-134℃。〕用于冰浴的冰水不宜太多，防止水进入烧杯，控制温度在5℃左右。该反响为异相反响，欲使反响完全，须充分搅拌〔严禁用温度计搅拌！〕，假设无黄色浆状物出现，应先停顿滴加NaOH。控制反响温度，同时不停搅拌至有黄色浆状物产生，方可继续滴加，否则反响体系中累积了大量的氢氧化钠在冰浴下搅拌15min后，取出烧杯再在室温下搅拌15min。加水的量一定要严格控制，多加会导致局部产品损失。蒸馏要先加沸石二颗，蒸乙醚不能用明火。尾气导入水槽或通风橱。蒸呋喃甲醇须更换适宜的蒸馏瓶，冷凝管不通水。欲使呋喃甲酸充分游离出来，酸化是关键。酸化时一定要搅拌，并控制在PH=3左右。抽滤后可滴加少许盐酸到滤液中，检验是否还有呋喃甲酸析出。呋喃甲酸易溶于水，水量过大，造成溶解损失。水量严格控制，且加热煮沸时间不宜太长，否则局部呋喃甲酸会被破坏，出现焦油状物。实验操作过程演示2实验操作过程演示2实验操作过程演示1六、考前须知1．用磁力搅拌或玻棒人工搅拌，但必须搅拌充分，才能使两相充分接触而完全溶解。2．呋喃甲醛久置易呈棕褐色，需蒸馏前方能使用，蒸馏时收集的161-162℃馏分，纯产品为无色或淡黄色液体。3．反响温度要控制好。七、实验结果与讨论称重，计算产率。总结经历，分析原因。八．思考题1．本反响是根据什么原理进展的？2．反响液为什么要用乙醚萃取，萃取的是什么产品？实验十四柱色谱别离偶氮苯和邻硝基苯胺一、实验目的：1．了解柱色谱别离有机物原理、吸附剂的选择和溶剂的选择。2．掌握柱色谱别离有机物的操作步骤。二、实验原理：色谱法的根本原理是利用混合物各组分在*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展反复的吸附或分配作用，从而使各组分别离。三、仪器与药品1．仪器色谱柱〔直径2cm，长30cm〕50ml锥形瓶125ml滴液漏斗2．药品色谱用中性氧化铝〔活度Ⅳ级〕乙酸乙酯石油醚石英砂偶氮苯邻硝基苯胺对硝基苯胺。3.实验装置图四、实验步骤1．偶氮苯和邻硝基苯胺的别离本实验以色谱用中性氧化铝为吸附剂，以1:1的乙酸乙酯一石油醚为洗脱剂。由于被别离的偶氮苯和邻硝基苯胺两者中，吸附剂对前者的吸附较弱，所以在淋洗过程中，偶氮苯首先被洗脱，而邻硝基苯胺的洗脱，就需用极性稍大的乙醇(或氯仿)作为洗脱剂。用25毫升酸式滴定管一支作色谱柱[l]，垂直装置，以25毫升锥形瓶作洗脱液的承受器。实验操作步骤为：〔1〕装柱：用镊子取少许脱脂棉(或玻璃毛)放于干净的色谱柱底部，轻轻塞紧，再在脱脂棉上盖一层厚0.5厘米的石英砂(或用一*比柱内径略小的滤纸代替)，关闭活塞。向柱中倒入无水苯至约为柱高的3/4处，翻开活塞，控制流出速度为1滴/秒。通过一枯燥的玻璃漏斗慢慢参加色谱用中性氧化铝，用木棒或带橡皮塞的玻棒轻轻敲打柱身下部，使填装严密[2]，当装柱至3/4时，再在上面加一层0.5厘米厚的石英砂[3]，操作时一直保持上述流速，注意不能使液面低于砂子的上层[4]。〔2〕加样：当溶剂液面刚好流至石英砂面时，立即沿柱壁参加2毫升含有50毫克邻硝基苯胺及50毫克偶氮苯的苯溶液[5]。当此液面将近流至石英砂面时，立即用0.5毫升无水苯洗下管壁的有色物质。如此连续2～3次，直至洗净为止。〔3〕洗脱：然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用1:1的乙酸乙酯一石油醚溶液洗脱[6]，控制流出速度如前，橙红色的偶氮苯因极性小，向柱下移动，极性较大的邻硝基苯胺则留在柱的上端。当橙红色的色带快洗出时，更换另一个承受器，继续淋洗，至滴出液近无色为止。换一承受器，改用乙醇[7]作为洗脱剂。至黄色开场滴出时，用另一承受器收集，至黄色物洗下为止。〔4〕去除溶剂：将上述含有偶氮苯和邻硝基苯胺的溶液，分别蒸除洗脱剂，快蒸干时，转移至蒸发皿中，在水浴上蒸干(或用红外灯烘干)得固体结晶产物，枯燥后测熔点。偶氮苯熔点67～68℃，邻硝基苯胺熔点71～71.5℃。2．邻硝基苯胺和对硝基苯胺的别离在色谱柱(直径1.5厘米，长15厘米)的底部用棉花轻轻塞紧，关闭活塞，从柱顶参加无水苯至柱高的3/4处。翻开活塞，控制流速为1滴/秒。然后自柱顶用玻璃漏斗参加活性为Ⅳ级的氧化铝约13克(或用苯将氧化铝调成浆状物，直接倒入色谱柱)，边加边轻轻敲打色谱柱，使填装严密而均匀，最后在氧化铝顶部水平外表用一圆形滤纸覆盖。当苯的液面恰好降至氧化铝上端的外表上时，立即用滴管沿柱壁参加3毫升邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合液[8]。当溶液液面降至氧化铝上端外表时，用滴管滴入苯洗去粘附在柱壁上的混合物。然后在色谱柱上装置滴液漏斗，用苯淋洗，控制滴加速度如前，直至观察到色层带的形成和别离。当黄色邻硝基苯胺色层带到达柱底时，立即更换另一承受器，收集全部此色层带。然后改用苯一乙醚(体积比1:1)为洗脱剂，并收集淡黄色对硝基苯胺色层带。将收集的邻硝基苯胺的苯溶液和对硝基苯胺的苯一乙醚溶液分别用水泵减压蒸去溶剂，冷却结晶，枯燥后测定熔点。邻硝基苯胺熔点为71℃～71.5℃，对硝基苯胺熔点为147℃～148℃。实验操作过程演示实验操作过程演示五、附注:1．色谱柱的大小，取决于被别离物的量和吸附性。一般的规格是:柱的直径为其长度的1/10至1/4。实验室中常用的色谱柱，其直径在0.5至10厘米之间。当吸附物的色带占吸附剂高度的1/10～1/4时，此色谱柱已经可作色谱别离了。2．色谱柱填装严密与否，对别离效果很有影响。假设柱中留有气泡或各局部松紧不匀(更不能有断层)时，会影响渗滤速度和显色的均匀。3．参加砂子的目的，是使加料时不致把吸附剂冲起，影响别离效果。假设无砂子，也可用玻璃毛或剪成比柱子内径略小的滤纸压在吸附剂上面。4．为了保持柱子的均一性，使整个吸附剂浸泡在溶剂或溶液中是必要的，否则当柱中溶剂或溶液流干时，就会使柱身干裂，影响渗滤和显色的均一性。5．最好用移液管或滴管将被别离溶液转移至柱中。6．如不装置滴液漏斗，也可用每次倒入10毫升洗脱剂的方法进展洗脱。7．这里假设改用极性稍强的甲醇，则洗脱速度可快些。有时为了洗脱别离极性相近的化合物，需按不同比例配制极性不同的混合溶剂作洗脱剂。8．此溶液由0.55克对硝基苯胺0.7克邻硝基苯胺溶于100毫升苯中配成。六、思考题1．为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱"2．在氧化铝柱子上，假设别离以下两组混合物，组分中哪一个在柱的上端"3．柱子中假设留有空气或填装不匀，会怎样影响别离效果"如何防止"实验十五蒸馏和分馏一、实验目的：1、了解蒸馏和分馏的根本原理，应用范围，什么情况下用蒸馏，什么情况下用分馏。2、熟练掌握蒸馏装置装置的安装和使用方法。3、掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏操作方法。二、实验原理1、根本理论将液体混合物加热至沸腾，使局部液体变为蒸汽，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。由蒸汽冷凝为液体的称为馏分，没有气化为蒸汽的液体称为残液。混合物中低沸点组分比拟容易挥发，加热沸腾时较多地进入到气相被冷凝为馏分，高沸点组分比拟难气化较多地留在残液中，这样通过蒸馏可以使混合物中的两个组分进展局部别离。两个组分的沸点相差越大，两个组分挥发性的差异越大，通过蒸馏的别离程度越高。普通蒸馏技术，作为别离液态的有机化合物的常用方法，要求其组分的沸点至少要相差30℃，只有当组分的沸点差达110℃以上时，才能用蒸馏法充分别离。但对沸点相近的混合物，仅用一次蒸馏就不可能把它们分开。假设要获得良好的别离效果，就非得采用分馏不可。分馏是利用分段屡次蒸馏的方式到达别离目的。分流装置与简单蒸馏类似，只是在蒸馏瓶的上方加装了一只含有填充物的分馏管。蒸馏瓶中的液体混合物经过加热气化，蒸汽从蒸馏瓶沿着分馏管上升，碰到温度稍低的填充物局部蒸汽会冷凝，凝结的液体有局部将再度蒸发，因此在分馏管中会发生一连串凝结与蒸发过程。由于凝结的液体中含有较多的高沸点成分，蒸发的气体中则含有较多的低沸点成分，因此当蒸汽往上升时，其中低沸点物质含量增多，在理想的状况下，最后到达管顶部的蒸汽几乎全是低沸点〔高挥发性〕物质，留在蒸馏瓶底部的液体则多为高沸点成分，从而到达较高程度别离的目的。一般沸点差异较小的液体混合物，无法利用简单蒸馏到达完全别离的效果时，利用分馏，让气体和液体在分馏管中经过屡次平衡，可以到达别离沸点相近的液体混合物的目的，别离曲线图如下图。沸点沸点沸点蒸馏液体积蒸馏液体积蒸馏液体积沸点沸点沸点蒸馏液体积蒸馏液体积蒸馏液体积图15-3图15-2图15-1图15-3图15-2图15-1图15-1是二组分液体理想别离曲线，该曲线表示，高沸点组分和低沸点组分可以完全别离。图15-2是二组分沸点相近液体以简单蒸馏方法进展别离的曲线，该曲线表示，镏出液总是高沸点组分和低沸点组分的混合物。图15-3是二组分沸点相近液体以分馏方法进展别离的曲线，该曲线表示，采用分馏的方法进展别离能将高沸点组分和低沸点组分进展比拟彻底地别离。2、影响分馏效率的因素1〕理论塔板分馏柱效率是用理论塔板来衡量的，分馏柱中的混合物，经过一次气化和冷凝的热力学平衡过程，相当于一次普通蒸馏所到达的理论浓缩效率，当别离柱到达这一浓缩效率时，则分馏柱就具有一块理论塔板。柱的理论塔板数越多，别离效果越好。别离一个理想的二组分混合物所需的理论塔板数与该两个组分的沸点差之间的关系见表10—1表15—1二组分的沸点差与别离所需的理论塔板数沸点差值别离所需的理论塔板数10872544336201074212345102030501002〕回流比在单位时间内，由柱顶冷凝返回柱中液体的数量与蒸出物量之比称为回流比。假设全回流中每10滴收集1滴馏出液，则回流比为9：1。对于非常精细的分馏，使用高效率的分馏柱，回流比可达100：1。3〕柱的保温许多分馏柱必须进展适当的保温，以便能始终维持温度平衡为了提高分馏柱的分馏效率，在分馏柱内装入具有大外表积的填料，填料之间应保存一定空隙，要遵守适当严密且均匀的原则，这样就可以增加回流液体和上升蒸气的接触时机。填料有玻璃〔玻璃珠、短段玻璃管)或金属(不锈钢棉、金属丝绕成固定形状)，玻璃的优点是不会与有机化合物起反响，而金属则可与卤代烷之类的化合物起反响。在分馏柱底部往往放一些玻璃丝以防止填料下坠入蒸馏容器中。三、分馏装置图15—5简单分馏装置图实验室中简单的分馏装置包括：热源、蒸馏器(一般用圆底烧瓶)、分馏柱、冷凝管和承受器五个局部如图10—5所示。在分馏柱顶端插一温度计，温度计水银球上缘恰与分馏柱支管下缘相平，这就是有机化学实验室中常用的分馏装置。在装置中所有玻璃仪器都要枯燥。柱中的填料常用的有玻璃珠或玻璃环。承受器在本实验中是用五个l00ml带砂塞三角烧瓶，分别标上1、2、3、4、5的字样。四、实验步骤1、丙酮一水混合物的分馏按简单分馏装置图装置仪器，并准备1只50ml的量筒作为承受器。在50ml圆底烧瓶内放置15ml丙酮，15ml水及l～2粒沸石。开场缓慢加热，并尽可能准确地控制加热(可通过调压变压器来实现)，使馏出液以每1～2秒钟一滴的速度蒸出。注意观察出现第一滴馏出液时柱顶温度并记录。继续蒸馏，记录每增加lml馏出液时的温度及总体积。直至蒸馏烧瓶中残液为l～2ml，停顿加热。待分馏柱内液体流到烧瓶时测量并记录残留液体积。镏出液倒入回收瓶中集中进展回收处理。实验数据处理以柱顶温度为纵坐标，馏出液体积(m1)为横坐标，将实验结果绘成沸腾曲线，讨论别离效率。2、丙酮一水混合物的蒸馏为了比拟蒸馏和分馏的别离效果，可将丙酮和水各15mI的混合液放置于50ml蒸馏烧瓶中，去掉分馏装置的分馏柱称为普通蒸馏装置，重复步骤(1)的操作和记录。五、实验数据记录分馏镏出液体积〔ml〕第一滴246810┈┈温度℃┈┈蒸馏镏出液体积〔ml〕┈┈温度℃┈┈根据上表数据在同一坐标纸上作温度一体积曲线(见图10—6)。这样蒸馏和分馏所得到的曲线显示在同一图表上，便于对它们所得结果进展比拟。a为普通蒸馏曲线，可看出无论是丙酮还是水，都不能以纯洁状态别离，从曲线b可以看出分馏柱的作用，曲线转折点为丙酮和水的别离点根本可将丙酮别离。图15—6丙酮一水的分馏和蒸馏曲线普通蒸馏操作演示分馏操作演示普通蒸馏操作演示分馏操作演示注释丙酮为无色透明液体，易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂，极容易挥发，在25℃时比重为0.788，熔点为-94℃，沸点为56.48六、问题l.分馏和蒸馏在原理及装置上有哪些异同"如果是两种沸点很接近的液体组成的混合物能否用分馏提纯呢"2．如果把分馏柱顶上温度计的水银拄的位置插下些，行吗"为什么"3.将两端馏液作气味试验时，应该怎样进展"作燃烧试验时，那个不燃烧的局部是什么物质"实验十六从茶叶中提取咖啡因一、实验目的1、学习从茶叶中提取咖啡因的根本原理；2、通过从茶叶中提取咖啡因，掌握从天然产物中提取纯有机物的一种方法；3、学习用升华法提纯有机物的根本操作。二、实验原理咖啡因具有兴奋大脑皮层，增强机体免疫功能和强心利尿等作用，在制药以及一些高级饮料和香烟中作为添加剂使用。咖啡因可由人工合成或天然提取，由于人工合成的咖啡因含有原料残留，长期食用会产生残毒作用，为此有的国家已制止在饮料中使用合成咖啡因。因而天然咖啡因身价倍增，其市场价格往往是人工合成产品的3～4倍，甚至更高。咖啡豆、可可豆是咖啡因含量较高的天然产物，但我国资源有限。茶叶含咖啡因虽然较低，但我国是产茶大国，资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量的茶末、茶灰、茶梗，加工1t茶叶可产生下脚料20～40kg，当茶叶生产过剩时，低档茶叶大量积压。如何利用这些废茶料和低档茶叶提取市场紧俏的咖啡因，增值增收，满足市场需求。具有重要意义。茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡碱(又称咖啡因)为主，约占1％～5％，另外还含有丹宁酸、多酚、纤维素和蛋白质等物质。咖啡因属于杂环化合物嘌呤的衍生物，化学名称为1，3，7一三甲基一2，6一二氧嘌呤，构造式如下：咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、热水、乙醇、苯。含结晶水的咖啡因系无色针状结晶，在100℃时即失去结晶水，120℃时升华显著，至178℃时迅速升华。无水咖啡因的熔点为238℃。为了提取茶叶中的咖啡因，往往利用适当的溶剂(如氯仿、乙醇、苯等)在脂肪提取器中连续抽提，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。粗咖啡因还含有其他一些生物碱和杂质，利用升华可以进一步提纯。三、仪器与试剂仪器：圆底烧瓶(250mL)，球形冷凝管，酒精灯，量筒(100mL)，索氏提取器，漏斗，蒸发皿，水浴锅，外表皿，接液管，石棉网，温度计。试剂：茶叶，生石灰，95％乙醇。其他：滤纸，滤纸套筒，脱酯棉，沸石。实验装置图：图16—1索氏提取器装置图图16—2蒸馏装置示意图四、实验内容〔1〕实验操作流程加乙醇加乙醇回流提取2h装入茶叶搭好实验装置回流提取2h装入茶叶搭好实验装置改用蒸馏装置得到蒸馏液蒸出约100ml乙醇冷却得到提取液改用蒸馏装置得到蒸馏液蒸出约100ml乙醇冷却得到提取液加盖上滤纸加热蒸干水分倒入装有3~4克生石灰粉末蒸发皿中搅匀加盖上滤纸加热蒸干水分倒入装有3~4克生石灰粉末蒸发皿中搅匀得到针状无色晶体加热升华得到针状无色晶体加热升华〔2〕实验操作方法称取10g茶叶末，用滤纸将茶叶包入卷成筒状，注意勿使茶叶从滤纸缝中漏出。将滤纸简装人索氏提取器(图16—1)中，在250mL圆底烧瓶中参加120mL95％乙醇和几粒沸石，用水浴加热，连续提取2～3h，直到溢流液颜色很淡或无色时，待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停顿加热。稍冷后，改成蒸馏装置，水浴加热回收提取液中的大局部乙醇(约100mL)。趁热将瓶中的残液倾人蒸发皿中，拌人3～4g研细的生石灰粉，使成糊状，在蒸气浴上蒸干，再用灯焰隔石棉网焙炒片刻，使水分全部除去。冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免在升华时污染产物。取一只口径适宜的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，漏斗颈部塞一小团棉花，在石棉网上小心加热蒸发皿，逐渐升高温度，当观察到滤纸上出现许多白色针状晶体时，暂停加热，让其自然冷却至l00℃左右。小心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀仔细地将纸上及漏斗内壁上的咖啡因刮下。再将蒸发皿中的残渣加以搅拌，重新放好滤纸和漏斗，用较大的火焰再加热升华一次，使升华完全。此次火亦不能太大，否则蒸发皿内会大量冒烟，产品既受污染又遭损失。合并两次收集的咖啡因，称重并计算茶叶中咖啡因的含量，并测定熔点。实验操作过程演示实验操作过程演示注释：[1]滤纸套大小既要紧贴器壁，又能方便取放，其高度不得超过虹吸管，滤纸包茶叶末时要严谨，防止漏出堵塞虹吸管，纸套上面折成凹形，以保证回流液均匀浸润被萃取物。[2]瓶中乙醇不可蒸得太干，否则残液很黏，转移时损失较大。[3]生石灰起吸水和中和作用，以除去丹宁酸等酸性杂质。[4]假设水分未除尽，升华开场时会产生烟雾，污染器皿。[5]蒸发皿上盖一刺有小孔的滤纸是为了防止已升华的咖啡因落入蒸发皿中，纸上的小孔使蒸汽通过。漏斗颈塞棉花，以防止咖啡因蒸气逸出。[6]在萃取回流充分的情况下，升华操作的正确与否是实验成败的关键。在升华过程中必须严格控制加热温度，温度太高，将导致被焙物和滤纸炭化，一些有色物质也会被带出来，导致产品不纯。五、思考题1、提取咖啡因时，参加生石灰的作用是什么"2、进展升华操作时应注意哪些问题"3、升华提纯咖啡因时，升华温度应控制在什么范围内"实验十七乙酸乙酯的制备一、实验目的1.掌握酯化反响制备羧酸酯的根本原理；2.掌握萃取和洗涤的操作方法；二、根本原理羧酸与醇作用生成羧酸酯和水的反响称为酯化反响：酯化反响是可逆的，即生成的酯又能水解成羧酸和醇。所以，当酯化反响进展到一定程度后，酯化与水解达成动态平衡。参加催化剂〔如浓硫酸〕可使反响速度加快。为了提高酯化反响的产率，通常在反响器中参加脱水剂，或将生成的水及时移走，也可通过增大反响物羧酸或醇的浓度来实现。酯的产率为：百分产率=〔实际产量/理论产量〕×100%理论产量由反响开场时摩尔数最小的那种反响物为基准来计算。乙酸乙酯可由硫酸、醋酸和乙醇加热回流顺利得到[注1]。由于反响液**含有硫酸、乙酸、乙醇和副产物乙醚，需进展纯化才能得到纯产品。反响如下：副反响：三、仪器药品100mL圆底烧瓶、球形冷凝管、分液漏斗、50mL圆底烧瓶、直形冷凝管、蒸馏头、温度计、尾接收、锥形瓶、电热套等无水乙醇19mL、冰醋酸10mL饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钙溶液、无水硫酸钠四、实验装置图〔一〕图17-1乙酸乙酯实验装置图五、实验步骤〔1〕实验操作流程乙醇、乙酸、硫酸乙醇、乙酸、硫酸蒸馏操作加热，回流1小时蒸馏操作加热，回流1小时油层：乙酸乙酯、乙醇、水水层：氯化钠、碳酸钠、水别离饱和氯化钠洗涤水层：碳酸钠、水油层：乙酸乙酯、乙醇、碳酸钠、水别离饱和碳酸钠洗涤至中性馏出物：乙酸乙酯、乙醇、乙酸、水残留物：乙醇、硫酸、水油层：乙酸乙酯、乙醇、水水层：氯化钠、碳酸钠、水别离饱和氯化钠洗涤水层：碳酸钠、水油层：乙酸乙酯、乙醇、碳酸钠、水别离饱和碳酸钠洗涤至中性馏出物：乙酸乙酯、乙醇、乙酸、水残留物：乙醇、硫酸、水别离饱和氯化钠洗涤别离饱和氯化钠洗涤乙酸乙酯73—80℃乙酸乙酯73—80蒸馏操作油层：乙酸乙酯水〔微量〕水层：氯化钙水、乙醇〔2〕实验操作方法在100mL圆底烧瓶中，参加19mL无水乙醇和10mL冰醋酸，分批小心参加5mL浓硫酸，边加边振荡，使混合均匀[注2]。参加2~3粒沸石，装上回流冷凝管，回流1小时。稍冷后，改成蒸馏装置，收集70~80℃馏出液。馏出液中参加10mL饱和碳酸钠溶液，小心振荡[注3]。将溶液转入分液漏斗中，静置分出下层水溶液。有机层依次用10mL饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤。放出下层废液，从分液漏斗上口将乙酸乙酯转入枯燥小锥形瓶内，参加1~2g无水硫酸钠，加盖、间歇振荡，枯燥30min。将枯燥后的粗乙酸乙酯滤入50mL圆底烧瓶中，装好蒸馏装置，在水浴上加热蒸馏，收集73~78℃馏分，称重，计算百分产率。产量：约13~16g。纯乙酸乙酯是具有果香的无色透明液体，沸点77.2℃，d4200.901。实验操作过程演示实验操作过程演示实验装置〔二〕在100ml三颈瓶中，参加4ml乙醇，摇动下慢慢参加5ml浓硫酸，使其混合均匀，并参加几粒沸石。三颈瓶一侧口插入温度计，另一侧口插入滴液漏斗，漏斗末端应浸入液面以下，中间口安一长的刺形分馏柱〔整个装置如上图〕。仪器装好后，在滴液漏斗内参加15ml乙醇和10ml冰醋酸，混合均匀，先向瓶内滴入约2ml的混合液，然后，将三颈瓶在石棉网上小火加热到110－120℃左右，这时蒸馏管口应有液体流出，再自滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液，控制滴加速度和馏出速度大致相等，并维持反响温度在110－125℃之间，滴加完毕后，继续加热10分钟，直至温度升高到130℃不再有馏出液为止。馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸等，在摇动下，慢慢向粗产品中参加饱和的碳酸钠溶液〔约6ml〕至无二氧化碳气体放出，酯层用PH试纸检验呈中性。移入分液漏斗中，充分振摇〔注意及时放气！〕后静置，分去下层水相。酯层用10ml饱和食盐水洗涤后，再每次用10ml饱和氯化钙溶液洗涤两次，弃去下层水相，酯层自漏斗上口倒入枯燥的锥形瓶中，用无水碳酸钾枯燥。将枯燥好的粗乙酸乙酯小心倾入60ml的梨形蒸馏瓶中〔不要让枯燥剂进入瓶中〕，参加沸石后在水浴上进展蒸馏，收集73－80℃的馏分。产品5－六、思考问答1、酯化反响有什么特点？在实验中怎样才能使酯化反响尽量向生成物方向进展？2、使用分液漏斗应注意哪几点？3、粗产品中含有哪些杂质？如何将它们除去？[注1]：此方法虽产率较低，但实验时间较短且各种操作能得到训练。[注2]：如混合不好，则反响液会碳化。[注3]：有气体放出，防止大量气体冲出而导致产品损失。实验十八熔点的测定及温度计校正一、实验目的1、了解熔点测定的意义；2、掌握熔点测定的操作方法；3、了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定校正温度计的方法。二、实验原理

1、熔点熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度，纯洁的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5～1℃。

加热纯有机化合物，当温度接近其熔点范围时，升温速度随时间变化约为恒定值，此时用加热时间对温度作图(如图18-1)。图18-1相随时间和温度的变化

图18-2物质蒸气压随温度变化曲线化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，到达熔点．开场有少量液体出现，而后固液相平衡．继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2℃，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越准确。

当含杂质时〔假定两者不形成固溶体〕，根据拉乌耳定律可知，在一定的压力和温度条件下，在溶剂中增加溶质，导致溶剂蒸气分压降低〔图18-2中M´L´〕，固液两相交点M´即代表含有杂质化合物到达熔点时的固液相平衡共存点，TM´为含杂质时的熔点，显然，此时的熔点较纯粹者低。2、混合熔点

在鉴定*未知物时，如测得其熔点和*物的熔点一样或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，假设熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。假设混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验两种熔点一样或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法。多数有机物的熔点都在400℃以下，较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解，只能测得分解点。三、药品和仪器药品：浓硫酸

苯甲酸

乙酰苯胺

萘未知物仪器：温度计

B型管(Thiele管)四、实验操作

1、样品的装入将少许样品放于干净外表皿上，用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插人堆集的样品中，使一些样品进入管内，然后，把该毛细管垂宜桌面轻轻上下振动，使样品进人管底，再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得严密。或将装有样品，管口向上的毛细管，放入长约50～60cm垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一外表皿，使之从高处落于外表皿上，如此反复几次后，可把样品装实，样品高度2～3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。

2、测熔点

按图搭好装置，放入加热液〔浓硫酸〕，用温度计水银球蘸取少量加热液，小心地将熔点管粘附于水银球壁上，或剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部〔图18-3〕。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中，以小火在图示部位加热。开场时升温速度可以快些，当传热液温度距离该化合物熔点约10～15℃时，调整火焰使每分钟上升约1～2℃，愈接近熔点，升温速度应愈缓慢，每分钟约0.2～0.3℃。为了保证有充分时间让