有机实验,95乙醇沸点是多少的测量值偏高,分析原因是什么?

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有机实验讲义
第一部分化学合成实验的一般知识1.1 实验室规则化学合成是一种表现非凡创造力和挑战性的工作。人们在了解自然、认识自 然的过程中,阐明了很多天然产物的化学结构,合成化学家则用化学合成的方法 来复制,用以证明它的结构。化学合成的目的不仅在于此,还可以根据人们的需 要来改造这种结构或是创造出全新的结构。 而这些复杂的工作往往是在实验室完 成的。这不仅要求我们应具备敏捷的思维、智慧和熟练的实验技巧,也要求我们 有良好的实验习惯,以保证实验的顺利进行。或许是一次小小的不规范的习惯性 操作,就让我们与科学的正确结果失之交臂。因此我们在第一次走进实验室时, 就必须严格遵守化学合成实验室的规则。 1、按作息时间准时进入实验室,实验过程中应自始至终保持安静,不得交 头接耳,更不能谈论与实验无关的内容。 2、熟悉实验室环境、灭火器材和急救药箱的放置地点和使用情况,严格遵 守实验室的安全守则、实验步骤中药品使用和操作的安全注意事项。牢记意外事 故发生时的处理方法及应变措施。 3、实验过程中要集中精力,严格按操作规范进行每一步实验。仔细观察并 做好记录,尊重实验结果。当实验结果与教材告知的实验结果有出入时,应积极 思考,分析问题,找出答案。 4、实验过程中不得擅自离开实验岗位。 5、虚心听取教师的指导,不得随意改变实验步骤和方法,严格按照教材规 范的步骤、 仪器及试剂的用量和规格进行实验。 若要以新的路线和方法进行实验, 应征得教师的同意,才能更改。实验过程中若出现错误,不能随意结束实验,应 积极主动请教教师,找出一个最佳的解决方案。 6、保持实验室的清洁卫生,实验器材、仪器及药品不能乱丢乱放。遵守公 共实验台药品取用的规定,废弃物应分别放在指定的地点,回收溶剂要倒入指定 的密封容器中作进一步的统一处理。 7、节约用水、电和煤气,严格按实验要求使用药品。 8、实验结束后应及时把仪器洗刷干净,若有仪器损坏应办理登记赔偿;值 日生打扫实验室,整理公用仪器和药品,把废物容器倒尽并洗刷干净;检查水、~1~ 电、煤气及门窗,报告教师后方可离开实验室。 实验室安全、 1.2 实验室安全、事故的预防和处理化学合成使用的原料和溶剂多数是有毒、可燃、有腐蚀性和挥发性,甚至有 爆炸性;使用的仪器大部分是玻璃制品。特殊条件下,还须涉及高温高压和有毒 气体,如高压釜、钢瓶的使用等。因此,在化学合成过程,要严格按正确的操作 规范进行每一步实验,充分认识药品的理化性质,了解潜在的危险,集中精力, 避免发生人员伤害、火灾、爆炸等事故。 1.2.1 实验室的安全守则 1、设计合理的实验步骤,尽量选择反应条件温和的合成路线。 2、确保仪器完好无损,正确安装实验装置。实验装置安装完毕后,征得指 导教师同意后,方可开始实验。 3、实验过程中,不得离开岗位,仔细观察实验进行的情况以及装置有无漏 气和破裂等情况。 4、对所进行的实验的危险性要有充分的认识,要采取必要的安全措施。必 须穿戴实验服。 5、使用易燃、易爆药品时,应远离火源。实验试剂不得入口。严禁在实验 室内吸烟、喝水或吃食物。实验结束后要细心洗手。 6、熟悉安全用具如灭火器材、砂箱以及急救药箱的放置地点和使用方法。 安全用具和急救药品应放置在方便的地方,且不能移作它用。 1.2.2 实验室事故的预防 1、火灾的预防 实验室中使用的有机溶剂大部分是易燃的。因此,着火是有机合成的常见事 故。防火的基本原则有如下几点: (1) 在操作易燃的有机溶剂时要特别注意,实验装置的安装应远离火源, 勿将易燃液体化合物放置在敞开的容器中加热。实验室常见的易燃溶剂有乙醚、 二硫化碳、烃类(已烷、苯、甲苯等)、醇类、酮类(丙酮、丁酮)以及酯类(乙 酸乙酯)等。 (2) 对低沸点易燃有机化合物应使用水浴进行加热,也可使用蒸汽浴或电 热装置。当可燃液体在加热蒸馏和回流时,应确保所有接头紧密且无张力。蒸馏 时接引管的出口应远离火源,特别对于低沸点的物质如乙醚,应用橡皮管引入下~2~ 水道或室外。 (3) 在明火几米的范围内勿将可燃溶剂从一个容器倒至另一容器。在进行 易燃物质实验时,应养成先将酒精一类易燃的物质搬开。 (4) 决不可以加热一个密封的实验装置(即使装有冷凝管),因为加热而 导致的压力增加会引起装置炸裂,引发火灾。 (5) 用油浴加热,必须十分注意避免水的溅入,特别是冷凝水。 (6) 凡进行放热反应时,应准备冷水或冷水浴。一旦发现反应失去控制时 即能将反应器浸在冷水浴中冷却之。当用电加热套对装置进行加热时,电加热套 应有足够的活动空间,以便在加热剧烈时能方便地拆卸。 (7) 不得把燃着或带有火星的火柴梗或纸条等乱抛乱丢,也不能丢入废物 缸中,否则会发生危险。 2、爆炸的预防 (1)蒸馏装置的安装不能造成密封体系,应与大气相通。减压蒸馏时要用 圆底烧瓶作接受器,不能用三角烧瓶。否则,易发生爆炸。 (2)一些气体或有机熔剂的蒸气与空气相混时,在一定的比例范围内,如 遇到一个热的表面或者一个火花、电花就会引起爆炸。 (3)在使用醚类物质时,必须用亚铁氰化钾检查有无过氧化物存在,如果 有过氧化物存在时,应用硫酸亚铁除去过氧化物,才能使用,以免发生爆炸。对 于以过氧化物作引发剂的那些反应,在后续操作中应特别注意。 (4)卤代烷与钠的反应剧烈,易发生爆炸,应分隔放置,金属钠屑须防在 指定的地方。 (5)对于易爆炸的固体,如炔化银、炔化亚铜、苦味酸的金属盐、三硝基 甲苯等都不能重压或撞击,以免引起爆炸,残渣必须小心销毁。例如,炔化银、 炔化亚铜可用酸使它分解而销毁。 3、玻璃割伤的预防 玻璃割伤是常见的事故之一。避免玻璃割伤的最基本原则是切记对玻璃仪器 的任何部分施加过度的压力或张力。 (1)当玻璃部件插入橡皮或软木塞的时候,务必将手握在玻璃部件靠近橡 皮或软木塞的部位。 (2)有张力的玻璃仪器在加热时会破碎,因此,安装实验装置时避免粗心 而使装置产生张力。~3~ (3)玻璃管的截断操作:锉痕和折断。锉痕时只能向一个方向,不能来回 拉锉;锉出凹痕后,两手分别握住凹痕的两边,凹痕向外,两个大拇指分别按在 凹痕后面的两侧,用力急速一压带拉。为了安全起见,常用布包住玻璃管,并尽 可能远离眼睛,以免玻璃破碎伤人。 4、使用化学药品的注意事项 (1)切勿让化学物品不必要地与皮肤接触,特别注意避免伤口及创伤部位 与毒品接触。不要用诸如丙酮、酒精之类有机溶剂洗涤皮肤上的化学品,因为这 些溶剂能增加皮肤对化学物品的吸收速度。实验结束后应该认真洗手。 (2)实验室通风应良好,尽可能地在通风橱内进行实验操作。如果反应过 程中产生有害气体(如氯化氢),则应安装有效的气体吸收装置。避免吸入化学 物品,特别是有机溶剂的烟雾和蒸气。 (3)切勿尝试任何化学药品,除非是特定指明需作尝试的。 (4)化学物品一旦溅出,应立即采取相应的措施以清除溅出物。 (5)在使用化学药品前,应查阅相关资料,了解其毒性以及其它生理作用。 1.2.3 已发生事故的处理 1、火灾的处理 实验室一旦着火,应立即呼叫室内全体人员,并做到有组织、有秩序地参加 灭火。首先应立即拉开总电闸,熄灭所有火源,搬走着火附近任何易燃物质,并 立即采取灭火措施。 如使用灭火器, 应将喷出口对准火焰的底部。 如果衣服着火, 切勿奔跑,而应在地板上打滚,因为迅速移动只会使火吹旺。邻近人员应用灭火 毯等协助灭火,如果火尚未烧近头部也可用二氧化碳灭火,然而决不可以对人使 用四氯化碳灭火器。 有机化学实验室的灭火通常采用使燃着的物质隔绝空气的办法,而不是使用 水,因为有机物漂浮在水的上面,扩散更快,会引起更大的火灾,要用砂或灭火 器灭火,也可撒干燥的固体碳酸氢钠粉末。 如果电器着火,应立即切断电源,用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火,因为 这些灭火剂不导电。但切记在带电情况下,不能用水和泡沫灭火器,因为水能导 电,易使人触电。 2、化学灼伤 与腐蚀性化学物品接触的皮肤面应立即用肥皂和水充分洗涤,轻微的灼伤者 敷以灼伤油膏,严重的灼伤者应去医院作进一步的医治。~4~ 溴引起的灼伤特别严重,应立即用水冲洗,10%硫代硫酸钠浸渍,敷上烫伤 油膏,包扎并求诊。若眼睛受到溴蒸气的刺激,暂不能睁开时,可对着盛有酒精 的瓶口注视片刻。 如果酸溅入眼睛,应擦去眼睛外面的酸,立即用水冲洗后,即到医院就诊, 或再用稀碳酸氢钠溶液洗涤,最后滴入少许蓖麻油;若碱溅入眼睛,应擦去眼睛 外面的碱,立即用水冲洗,再用饱和硼酸溶液洗涤后,滴入少许蓖麻油。 3、中毒 在实验中,化学药品溅入或误入口腔,应立即用大量的水冲洗。如已进入胃 中,应查明药品的毒性性质,再根据毒性的性质服用解毒药,并立即送往医院急 救。 误吞强酸,先饮用大量的水,再服氢氧化铝膏、鸡蛋白;对于强碱,也要先 饮用大量的水,再服醋、酸果汁、鸡蛋白。不论酸或碱中毒都需灌注牛奶,不要 吃呕吐剂。 如果发生刺激性及神经性中毒,先服牛奶或鸡蛋白使之冲淡和缓解,再服用 硫酸镁溶液(约 10 g 溶于 100 mL)催吐,并送往医院就诊。 吸入气体中毒者,应立即将中毒者抬至室外,解开衣领及纽扣,及时送往医 院急救。 1.3 化学合成实验常用仪器和设备1.3.1 合成实验中常见的玻璃仪器 玻璃仪器是进行合成化学实验时必备的、常用的仪器,按其口塞是否标准, 分为标准磨口玻璃仪器及普通玻璃仪器。使用玻璃仪器的注意事项如下: (1)玻璃仪器应轻拿轻放,容易滑动的仪器如圆底烧瓶不要重叠放置,以 免打碎。 (2)除试管等少数玻璃仪器外,一般不能直接用火加热。 (3)锥形瓶不耐压,不能用作减压用。 (4)广口容器如烧杯不能盛放易挥发的有机溶剂。 (5)带活塞或磨口仪器用过后,应洗涤干净,并垫上纸片以防粘住。若已 粘住,可在磨口的四周涂上润滑剂或有机溶剂后用用电吹风吹热风;或用水煮后 再用木块轻敲塞子,使之松开。 (6)一般用途的磨口无需涂润滑剂,以免玷污反应物或产物。若反应中有~5~ 强碱,则应涂润滑剂,以免磨口连接处因碱腐蚀粘牢而无法拆开。减压蒸馏时, 磨口应涂真空脂,以免漏气。 (7)安装标准磨口仪器装置时,应注意装配正确、整齐、稳妥,使磨口的 连接处不受歪斜的应力,否则易将仪器折断,特别是在加热时,仪器受热,应力 更大。 (8)磨口仪器的磨口必须洁净,若有硬质杂物,会损坏磨口,影响密封性。 1.3.2 合成化学实验中常用的设备 (1) 电加热套 它是一种简便、安全、无明火、热效率高的加热装置,市面上各种规格的加 热套均有,并配有调压变压器。用它进行蒸馏或减压蒸馏时,随瓶内物质越来越 少,会使瓶壁过热,有造成蒸馏物被烧焦的危险。实验过程中,特别是在蒸馏的 后期,应不断降低支持电加热套升降台的高度。 (2) 旋转蒸发仪 旋转蒸发仪是由马达带动的可旋转的蒸发器(圆底烧瓶)、冷凝器和接受器 三部分组成,一般进行减压蒸馏操作,是浓缩溶液、回收溶剂的理想装置。蒸发 器的不断旋转,可免加沸石而不会爆沸,而且物料的蒸发面大大增加,加快了蒸 发速度。 (3) 电动搅拌器 电动搅拌器在合成实验中主要作搅拌用,特别适合于油水等溶液或固-液反 应体系。不适用过粘的胶状溶液体系,因电机会因负荷过重而发热,以至烧毁。 轴承应经常加油保持润滑。 (4) 烘箱 一般的烘箱用以干燥玻璃仪器或烘干无腐蚀、加热时不分解的样品。挥发性 易燃物或刚用酒精、丙酮洗涤过的玻璃仪器切勿放入烘箱内,以免发生爆炸。若 烘干加热时易分解的样品,可使用减压烘干器。 (5) 磁力搅拌器 由一根聚四氟乙烯等材料包裹的磁棒(搅拌子)和一个可旋转的磁铁组成, 是非均相反应体系的理想搅拌装置。 磁力搅拌器一般都有控制磁铁转速的旋钮和 可控制温度的加热装置。~6~ 806010040100 mL2075 50烧杯锥形瓶圆底烧瓶黎形瓶三口烧瓶蒸馏头Y 型管g 氏蒸馏头真空接受管 干燥管 接头空心塞mL 100100759050807025605040302010直型冷凝管球型冷凝管空气冷凝管脂肪提取器恒压滴液漏斗量筒布氏漏斗抽滤瓶三角漏斗10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10压力表水分离器 图 1. 1分液漏斗化学合成实验常用的普通玻璃仪器~7~ (6) 钢瓶 又称高压气瓶,是一种在加压下贮存或运送气体的容器,通常有铸钢、低合 金钢的等。氢气、氧气、氮气、空气等在钢瓶中呈压缩气状态;二氧化碳、氨、 氯、石油气等在钢瓶中呈液化状态。乙炔钢瓶内有多孔性物质(如活性炭)和丙 酮,乙炔气体在压力下溶于其中。 为避免各种钢瓶混用,我国规定了统一的瓶身、横条及标字的颜色,见表 1.1。 表 1.1 常用几种钢瓶的标色 瓶身颜色 横标颜色 标字颜色 黑 棕 黄 黑 白 黑 黄 天蓝 黑 深绿 红 红 草绿 白 白 黄 黑 红 黑气体类别 氮 空气 二氧化碳 氧 氢 氯 氨 其它可燃气体 其它不可燃气体使用钢瓶应注意: (1)钢瓶应放置在阴凉、干燥、远离热源、避免日光真晒的、隔离的气瓶 房内。实验室尽量少放钢瓶。 (2)搬运钢瓶时应防止摔碰或剧烈震动。存放和使用时应放稳,防止滚动, 并避免油和其它有机物玷污钢瓶。 (3)钢瓶中的气体不可用完,应留有 0.5%表压以上的气体,以防止重新灌 气时发生危险。 (4)钢瓶使用时要用减压表,各种减压表不能混用。开启气门时应站在减 压表的另一侧,以防减压表脱出而被击伤。 (5)钢瓶应定期试压检验(一般三年检查一次)。逾期未检验或锈蚀严重 时,不得使用,漏气的钢瓶不得使用。 (6)可燃性气体一定要有防止回火的装置(有的减压表带有此装置)。或 在管路中加液封可以起保护作用。~8~ 1.4 化学合成实验常用装置在化学合成实验中,常见的实验装置有回流、蒸馏、抽气过滤、气体吸收及 搅拌等。(1) (2) (1)可以隔绝潮气的回流装置; (2)可吸收反应中生成的气体的回流装置。 图 1.2 回流装置oC2502402302202102001901801701601501401301201101009080706050403020100010~9~ (1)最常用的蒸馏装置;(2)蒸馏沸点在 140℃以上的液体的蒸馏装置。 图 1.3 蒸馏装置实验预习、 1.5 实验预习、记录和实验报告 1.5.1 实验预习 实验预习的有机化学实验成功与否的关键环节,必须认真进行实验预习并做 好预习报告,预习报告具体形式如下: (1)将实验的目的、原理、反应式(正反应和主要副反应)、查阅所需反 应物和产物的物理常数记录在预习报告上。 (2)写出简单的实验步骤,可用简单的框图、分子式、简单的符号来书写 实验步骤,达到简明扼要,但又表达清楚。 1.5.2 实验记录 实验记录需有做实验时的温度、 气候情况以及实验日期, 实验中要仔细观察, 将实验中出现的每个现象需如实记录下来。实验得到的产品必须储于样品瓶中, 并贴好标签。 1.5.3 实验报告 做完实验后,必须对所做的实验进行总结,对观察到的现象进行分析,将实 验数据归纳整理,形成最终的实验报告,实验报告具体要求如下: (1)实验名称 (2)实验目的 (3)实验原理、反应式(正反应和主要副反应) (4)主要原料和产物的物理常数~10~ (5)主要原料的用量和规格 (6)实验步骤和实验现象 (7)粗产物纯化过程 (8)产率计算 (9)讨论 (10)思考题~11~ 基本实验操作、鉴定、 实验操作 第二部分 基本实验操作、鉴定、分离提纯方法实验一 塞子的钻孔和简单玻璃工操作一、实验目的 练习玻璃管的简单加工及塞子的钻孔 二、实验原理 在化学实验中,玻璃工操作是重要操作之一。测熔点的熔点管、薄层色谱的 毛细管、滴管、搅棒,以及有时需连接玻璃仪器的各种型号的弯管等常需自己制 作,如何掌握正确的操作至关重要。 三、药品和仪器 玻璃管若干根,橡皮塞,锉刀 四、实验步骤 1、玻管的切割 取一定长度的玻管,量取 30 cm 长,用三角锉刀或小砂轮在需切割长度的玻 管上朝一个方向锉一个稍深的痕(图 1-4),注意不可来回在玻管上锉,否则不 但锉痕多,而且易使锉刀或小砂轮变钝。在锉痕上放一点水,用两手的大拇指顶 住锉痕背面的两边, 轻轻向前推, 同时两手朝相反方向拉, 玻管即平整地隔开了。图 2.1 玻璃管的切割~12~ 2、玻璃弯管的制备 有机化学实验中常用的玻璃弯管有 45°、75°、90°、135°等。 (1)玻璃弯管在制备前先用小火烘,再加大火焰,加热部分要稍宽些,同时两 手要不时均匀转动使其受热均匀。 (2)不能一面加热一面弯曲,一定要等玻璃管变软后离开火焰再弯,弯曲时两 手用力要均匀。 (3)玻璃管弯曲角度较大时,不能一次弯成,先弯曲一定角度将加热中心部位 稍偏离原中心部位,再加热弯曲,直至达到所要求的角度为止。弯完后需用小火 退火,使温度逐渐降低。 (4)弯制好的玻璃弯管不能立即和冷的物件接触,要把它放在石棉网(板)上 自然冷却。好的弯管差的弯管3、毛细管的拉制 有机化学实验中常用的毛细管有熔点管、 沸点管、 薄层色谱点样用的毛细管, 减压蒸馏用的毛细管及滴管等,内径要求各不相同。 (1)玻璃管在拉制前先用小火烘,再加大火焰,在煤气灯上受热面尽量大,并 不断均匀转动,等玻璃管发黄变软化后取出,稍等片刻再拉,软化程度要比弯玻 璃管强一些。 (2)拉的速度既不能太快也不能大慢。应根据毛细管内径要求而定,内径小的 可快点,内径大的可慢点。拉完后需用小火退火,使温度逐渐降低。 (3)拉后稍停片刻再放到垫有石棉网(板)的台子上冷却。制作弯管:分别为 45°、90°、135°弯管。 熔点管:长 15 cm,直径 1 mm 两端封口的毛细管 4 根。 滴管:长 10 cm 滴管 2 根。 玻璃沸石若干。~13~ 橡皮塞打孔。 五、实验注意事项 实验注意事项 1、防止烧伤、烫伤、割伤。 2、控制好火焰、按操作要求制出合格产品。 六、思考题 1、弯曲和拉细玻璃管时,玻璃管的温度有什么不同?为什么要不同呢?弯制 好了的玻璃管,如果和冷的物件接触会发生什么不良的后果?应该怎样才能避 免? 2、 在强热玻离管 (棒) 之前, 应用小火加热。 在加工完毕后又需小火“退火”, 这是为什么? 3、把玻璃管插入塞子孔道中时要注意些什么?怎样才不会割破皮肤呢?拔出 时要怎样操作才安全? 4、截断玻璃管时要注意哪些问题?怎样弯曲和拉细玻璃管? 5、弯曲和拉细玻璃管时软化玻璃管的温度有什么不同?实验二 实验二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, 纯净的固体 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 2.2)。~14~ 图 2.2 相随时间和温度的变化图 2.3 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,达到熔点.开始有少 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 也越精确。 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 2. 中 M?L?) 3 , 固液两相交点 M?即代表含有杂质化合物达到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 在鉴定某未知物时,如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时,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,若熔点仍不变,才能 认为它们为同一物质。若混合物熔点降低,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,是检验两种熔点相同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 药品 乙酰苯胺 萘 未知物仪器:温度计 B 型管(Thiele 管) 仪器 四、实验操作 1、样品的装入 将少许样品放于干净表面皿上,用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开~15~ 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,尽量使样品装得紧 密。或将装有样品,管口向上的毛细管,放入长约 50-60 cm 垂直桌面的玻璃管 中,管下可垫一表面皿,使之从高处落于表面皿上,如此反复几次后,可把样品 装实,样品高度 2-3 mm。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(如下图)。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。开始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热量由管外传至毛细管内使 固体熔化,升温速度是准确测定熔点的关键;另一方面,观察者不可能同时观察 温度计所示读数和试祥的变化情况,只有缓慢加热才可使此项误差减小。记下试 样开始塌落并有液相产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度读数, 即为该 化合物的熔距。要注意在加热过程中试祥是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化 等现象,均应如实记录。图 2.4 熔点的测定 熔点测定,至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试 样,不得将已测过熔点的熔点管冷却,使其中试样固化后再做第二次测定。因为~16~ 有时某些化合物部分分解,有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。 如果测定未知物的熔点,应先对试祥粗测一次,加热可以稍快,知道大致的 熔距.待浴温冷至熔点以下 30 ℃左右,再另取一根装好试样的熔点管做准确的 测定。 熔点测定后,温度计的读数须对照校正图进行校正。 一定要等熔点浴冷却后, 方可将硫酸(或液体石蜡)倒回瓶中。 温度汁冷却后, 用纸擦去硫酸方可用水冲洗,以免硫酸遏水发热温度计水银球破裂。 3、温度计校正 测熔点时,温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差。这可能由 于以下原因,首先,温度计的制作质量差,如毛细孔径不均匀,刻度不准确。其 次,温度计有全浸式和半浸式两种,全浸式温度计的刻度是在温度计汞线全部均 匀受热的情况下刻出来的,而测熔点时仅有部分汞线受热,因而露出的汞线温度 较全部受热者低。为了校正温度计,可选用纯有机化合物的熔点作为标准或选用 一标准温度计校正。 选择数种已知熔点的纯化合物为标推,测定它们的熔点,以观察到的熔点作 纵坐标,测得熔点与已知熔点差值作横坐标,画成曲线,即可从曲线上读出任一 温度的校正值。 表 2.1 常用标准样品 样品名称 水-冰 α-萘胺 二苯胺 对二氯胺 苯甲酸苄酯 萘 间二硝基苯 二苯乙二酮 乙酰苯胺 苯甲酸 熔点(°C) 0 50 54-55 53 71 80.6 90 95-96 114.3 122.4 样品名称 尿素 二苯基羟基乙酸 水杨酸 对苯二酚 3,5-二硝基苯甲 酸 蒽 酚酞 蒽醌 肉桂酸 熔点(°C) 135 151 159 173-174 205 216.2-216.4 262-263 286(升华) 133五、实验注意事项 1、熔点管必须洁净。如含有灰尘等,能产生 4―10 °C 的误差。~17~ 2、熔点管底未封好会产生漏管。 3、样品粉碎要细,填装要实,否则产生空隙,不易传热,造成熔程变大。 4、样品不干燥或含有杂质,会使熔点偏低,熔程变大。 5、样品量太少不便观察,而且熔点偏低;太多会造成熔程变大,熔点偏高。 6、升温速度应慢,让热传导有充分的时间。升温速度过快,熔点偏高。 7、熔点管壁太厚,热传导时间长,会产生熔点偏高。 8、使用硫酸作加热浴液要特别小心,不能让有机物碰到浓硫酸,否则使浴液 颜色变深,有碍熔点的观察。若出现这种情况,可加人少许硝酸钾晶体共热后使 之脱色。采用浓硫酸作热浴,适用于测熔点在 220 ℃以下的样品。若要测熔点 在 220 ℃以上的样品可用其它热浴液。 六、思考题 测熔点时,若有下列情况将产生什么结果? (1)熔点管壁太厚。 (2)熔点管底部未完全封闭,尚有一针孔。 (3)熔点管不洁净。 (4)样品未完全干燥或含有杂质。 (5)样品研得不细或装得不紧密。 (6)加热太快。 实验三 实验三 蒸馏及沸点的测定一、实验目的 1、熟悉蒸馏和测定沸点的原理,了解蒸馏和测定沸点的意义; 2、掌握蒸馏和测定沸点的操作要领和方法。 二、实验原理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向, 这种倾向随着温度的升高而 增大,进而在液面上部形成蒸气。当分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到 液体中的速度相等,液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气。它对液面所施加的 压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温 度下具有一定的蒸气压。~18~ 图 2.5 温度与蒸气压的关系 当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力 (通常是大气压力) 相等时, 就有大量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。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点(沸程 0.5-1.5 °C)。 沸点是液体有机化合物的物理常数之一, 因此通过测定沸点可以鉴别有机化合物 并判断其纯度。但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有 机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物,它们也有一定的沸点。 蒸馏是将液体有机物加热到沸腾状态,使液体变成蒸汽,又将蒸汽冷凝为液 体的过程。 通过蒸馏可除去不挥发性杂质,可分离沸点差大于 30 °C 的液体混合物,还 可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液体有机物的纯度。 三、药品和仪器 药品:乙醇 药品 仪器 :蒸馏瓶 温度计 直型冷凝管 尾接管 四、实验装置 主要由气化、冷凝和接收三部分组成 ,如下图所示: 锥形瓶 量筒~19~ oC250240230220210200190180170160温度计1501401301201101009080706050403020100010直型冷凝管 蒸馏头 真空接受管蒸馏瓶接受瓶图 2.6 蒸馏装置 1、蒸馏瓶:蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积 应为蒸馏瓶容积 1/3-2/3。液体量过多或过少都不宜。(为什么)?在蒸馏低沸 点液体时,选用长颈蒸馏瓶;而蒸馏高沸点液体时,选用短颈蒸馏瓶。 2、 温度计: 温度计应根据被蒸馏液体的沸点来选, 低于 100 oC,可选用 100 oC 温度计;高于 100 oC,应选用 250-300 oC 水银温度计。 3、冷凝管:冷凝管可分为水冷凝管和空气冷凝管两类,水冷凝管用于被蒸 液体沸点低于 140 oC;空气冷凝管用于被蒸液体沸点高于 140 oC(为什么)。 4、尾接管及接收瓶:尾接管将冷凝液导入接收瓶中。常压蒸馏选用锥形瓶 为接收瓶,减压蒸馏选用圆底烧瓶为接收瓶。 仪器安装顺序为:先下后上,先左后右。卸仪器与其顺序相反。 五、实验步骤 1、加料:将待蒸乙醇 40 mL 小心倒入蒸馏瓶中,不要使液体从支管流出。加入几粒沸石(为什么),塞好带温度计的塞子,注意温度计的位置。再检查一次装置是否稳 妥与严密。2、加热:先打开冷凝水龙头,缓缓通入冷水,然后开始加热。注意冷水自下 而上,蒸汽自上而下,两者逆流冷却效果好。当液体沸腾,蒸气到达水银球部位 时,温度计读数急剧上升,调节热源,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡,使 蒸馏速度以每秒 1-2 滴为宜。此时温度计读数就是馏出液的沸点。~20~ 蒸馏时若热源温度太高,使蒸气成为过热蒸气,造成温度计所显示的沸点偏 高;若热源温度太低,馏出物蒸气不能充分浸润温度计水银球,造成温度计读得 的沸点偏低或不规则。 3、收集馏液:准备两个接受瓶,一个接受前馏分或称馏头,另一个(需称重) 接受所需馏分,并记下该馏分的沸程:即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的 读数。 在所需馏分蒸出后,温度计读数会突然下降。此时应停止蒸馏。即使杂质很 少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。 4、拆除蒸馏装置:蒸馏完毕,先应撤出热源,然后停止通水,最后拆除蒸馏 装置(与安装顺序相反)。 六、实验注意事项 1、冷却水流速以能保证蒸汽充分冷凝为宜,通常只需保持缓缓水流即可。 2、蒸馏有机溶剂均应用小口接收器,如锥形瓶。 七、思考题 1、什么叫沸点?液体的沸点和大气压有什么关系?文献里记载的某物质的沸 点是否即为你们那里的沸点温度? 2、蒸馏时加入沸石的作用是什么?如果蒸馏前忘记加沸石,能否立即将沸石 加至将近沸腾的液体中?当重新蒸馏时,用过的沸石能否继续使用? 3、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为 1-2 滴/分为宜? 4、如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?实验四 实验四一、实验目的重结晶及过滤1、了解重结晶原理,初步学会用重结晶方法提纯固体有机化合物。掌握热过 滤和抽滤操作。 2、通常反应生成的固体有机物含有杂质――副产物、没反应的原料、催化剂 等。需选用适当的溶剂进行重结晶提纯。 二、基本原理 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的生高而增大。把固体有机物溶解~21~ 在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,有机物又重新析出晶体。利用溶剂对被提 纯物质及杂质的溶解度不同, 使被提纯物质从过饱和溶液中析出。 让杂质全部或大部分留在 溶液中,从而达到提纯的目的。注意:重结晶只适宜杂质含量在 5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应 粗产物直接重结晶是不适宜的,必须先采取其他方法初步提纯,然后再重结晶提 纯。 三、药品和仪器 药品:2 g 乙酰苯胺 活性炭 药品 仪器:布氏漏斗 抽滤瓶 仪器 四、实验步骤 1、溶剂的选择 理想溶剂具备的条件,查手册、资料或通过实验来决定。 2、制饱和溶液 在溶剂沸点温度下,将被提纯物制成饱和溶液。怎么制?然后再多加 20%的 溶剂。(过多会损失,过少会析出。有机溶剂需要回流装置)。 若溶液含有色杂质,要加活性炭脱色。(用量为粗产品质量的 1%―5%)待溶 液稍冷后加活性炭!煮沸 5-10 min。 3、热过滤 方法一:用热水漏斗趁热过滤。(预先加热漏斗,叠菊花滤纸,准备锥形瓶接 收滤液,减少溶剂挥发用的表面皿)。若用有机溶剂,过滤时应先熄灭火焰或使 用档火板。 方法二: 可把布氏漏斗预先烘热, 然后便可趁热过滤。 可避免晶体析出而损失。 上述两种方法在过滤时,应先用溶剂润湿滤纸,以免结晶析出而阻塞滤纸孔。 4、结晶 滤液放置冷却,析出结晶。静大动小。 5、抽滤 介绍循环水泵,安全瓶,滤纸的直径应小于布氏漏斗内径,抽滤后,打开安 全伐停止抽滤。用少量溶剂润湿晶体,继续抽滤,干燥。 待提纯物 溶剂 乙酰苯胺 2 g 水 70 mL~22~烧杯 五、思考题 1、重结晶法一般包括哪几个步骤?各步骤的主要目的如何? 2、重结晶时,溶剂的用量为什么不能过量太多,也不能过少?正确的应该如 何? 3、用活性炭脱色为什单要待固体物质完全溶解后才加入?为什么不能在溶液 沸腾时加入? 4、用水重结晶乙酰苯胺,在溶解过程中有无油状物出现?这是什么? 5、停止抽滤前,如不先拔除橡皮管就关住水阀(泵)会有什么问题产生?实验五 实验五一、实验目的水蒸气蒸馏1、了解水蒸汽蒸馏的基本原理,使用范围和被蒸馏物应具备的条件。 2、熟练掌握常量水蒸气蒸馏仪器的组装和使用方法。 二、实验原理 水蒸汽蒸馏是分离和纯化与水不相混溶的挥发性有机物常用方法。适用范围: (1)从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物; (2)除去不挥发性的有机杂质; (3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物; (4)水蒸气蒸馏常用于蒸馏那些沸点很高且在接近或达到沸点温度时易分解、 变色的挥发性液体或固体有机物,除去不挥发性的杂质。但是对于那些与水共沸 腾时会发生化学反应的或在 100 度左右时蒸气压小于 1.3 KPa 的物质,这一方法 不适用。 三、药品和仪器 药品:2 g 邻硝基苯酚 药品 2 g 对硝基苯酚 乙醚 直型冷凝管 蒸馏头 真空接受管仪器:水蒸汽发生器 250 mL 三颈烧瓶 仪器 四、实验步骤 1、实验装置常用的水蒸气蒸馏装置包括蒸馏、水蒸气发生器、冷凝和接受器四个部分。 水蒸汽导出管与蒸馏部分导管之间由一 T 形管相联结。T 形管用来除去水蒸~23~ 气中冷凝下来的水,有时在操作发生不正常的情况下,可使水蒸气发生器与大气 相通。蒸馏的液体量不能超过其容积的 1/3。水蒸气导入管应正对烧瓶底中央, 距瓶底约 8-10 mm,导出管连接在一直形冷凝管上。见图 2.7。图 2.7 水蒸气蒸馏装置图 2.8 水蒸气发生器 2、实验操作 实验操作 在水蒸气发生瓶中,加入约占容器 3/4 的水,待检查整个装置不漏气后,旋 开 T 形管的螺旋夹,加热至沸。当有大量水蒸气产生并从 T 形管的支管冲出时, 立即旋紧螺旋夹,水蒸气便进入蒸馏部分,开始蒸馏。在蒸馏过程中,通过水蒸 气发生器安全管中水面的高低,可以判断水蒸气蒸馏系统是否畅通,若水平面上 升很高,则说明某一部分被阻塞了,这时应立即旋开螺旋夹,然后移去热源,拆 下装置进行检查(通常是由于水蒸气导入管被树脂状物质或焦油状物堵塞)和处 理。如由于水蒸气的冷凝而使蒸馏瓶内液体量增加,可适当加热蒸馏瓶。但要控~24~ 制蒸馏速度,以 2-3 滴为宜,以免发生以外。 当馏出液无明显油珠, 澄清透明时, 便可停止蒸馏。 其顺序是先旋开螺旋夹, 然后移去热源,否则可能发生倒吸现象。 3、水蒸汽蒸馏分离邻硝基苯酚和对硝基苯酚 取 4 g 混合的邻硝基苯酚和对硝基苯酚,放于 250 ml 三颈烧瓶中,搭水蒸[1-6] [7] [8]汽蒸馏装置,进行水蒸汽蒸馏直至冷凝管 中无黄色油滴溜出为止 ,溜出液冷却后邻硝基苯酚迅速凝成黄色固体,抽滤干燥,得邻硝基苯酚。 水蒸汽蒸馏后的残液中,加入 5 ml 浓盐酸,放在冰浴中,边搅拌边冷却, 对硝基苯酚立即析出,抽滤干燥,得对硝基苯酚。 五、实验注意事项 1、蒸馏烧瓶的容量应保证混合物的体积不超过其 1/3,导入蒸汽的玻管下端 应垂直地正对瓶底中央,并伸到接近瓶底。安装时要倾斜一定的角度,通常为 45 ℃左右。 2、水蒸汽发生器上的安全管(平衡管)不宜太短,其下端应接近器底,盛水 量通常为其容量的 1/2,最多不超过 2/3,最好在水蒸汽发生器中加进沸石起 助沸作用。 3、应尽量缩短水蒸汽发生器与蒸馏烧瓶之间的距离,以减少水汽的冷凝。 4、开始蒸馏前应把 T 形管上的止水夹打开,当 T 形管的支管有水蒸汽冲出时, 接通冷凝水,开始通水蒸汽,进行蒸馏。 5、为使水蒸汽不致在烧瓶中冷凝过多而增加混合物的体积。在通水蒸汽时, 可在烧瓶下用小火加热。 6、在蒸馏过程中,要经常检查安全管中的水位是否正合,如发现其突然升高, 意味着有堵塞现象, 应立即打开止水夹, 移去热源, 使水蒸汽发生器与大气相通, 避免发生事故(如倒吸),待故障排除后再行蒸馏。如发现 T 形管支管处水积聚 过多,超过支管部分,也应打开止水夹,将水放掉,否则将影响水蒸汽通过。 7、水蒸汽蒸馏时,往往由于邻硝基苯酚的晶体析出而诸塞冷凝管,此时必须 调节冷凝水,让热的蒸汽通过使其熔化,然后再慢慢开大水流,以免热的蒸汽使 邻硝基苯酚伴随逸出。 8、当馏出液澄清透明,不含有油珠状的有机物时,即可停止蒸馏,这时也应 首先打开夹子,然后移去热源。 六、思考题~25~ 1、 进行水蒸汽蒸馏时, 蒸汽导入管的末端为什么要插入到接近于容器的底部? 2、在水蒸汽蒸馏过程中,经常要检查什么事项?若安全管中水位上升很高说 明什么问题,如何处理才能解决呢?实验六 实验六一、实验目的 学习萃取的原理和方法 二、实验原理 分配定律萃取与洗涤x在溶剂A中的浓度 =K(分配系数) x在溶剂B中的浓度Mn=M0(KV )n KV + V B萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达 到分离。提取或纯化目的的一种操作。萃取是有机化学实验中用来提取或纯化有 机化合物的常用方法之一。应用萃取可以从固体或液体混合物中提取出所需物 质,也可以用来洗去混合物中少量杂杂质。通常称前者为“抽取”或萃取,后者 为“洗涤”。 化学萃取(利用萃取剂与被萃取物起化学反应)也是常用的分离方法之一, 主要用于洗涤或分离混合物,操作方法和前面的分配萃取相同。例如,利用碱性 萃取剂从有机相中萃取出有机酸, 用稀酸可以从混合物中萃取出有机碱性物质或 用于除去碱性杂质,用浓硫酸从饱和烃中除去不饱和烃,从卤代烷中除去醇及醚 等。 自固体中萃取化合物,通常是用长期浸出法或采用脂肪提取器,前者是靠溶 剂长期的浸润溶解而将固体物质中的需要成分浸出来,效率低,溶剂量大。 脂肪提取器是利用溶剂回流和虹吸原理,是固体物质每一次都能被纯的溶剂 所萃取,因而效率较高,为增加液体浸溶的面积,萃取前应先将物质研细,用滤 纸套包好置于提取器中,提取器下端接盛有萃取剂的烧瓶,上端接冷凝管,当溶 剂沸腾时,冷凝下来的溶剂滴入提取器中,待液面超过虹吸管上端后,即虹吸流 回烧瓶,因而萃取出溶于溶剂的部分物质。就这样利用溶剂回流和虹吸作用,是 固体中的可溶物质富集到烧瓶中,提取液浓缩后,将所得固体进一步提纯。 三、药品和仪器 药品: 药品:对甲苯胺 β-萘酚萘盐酸~26~氢氧化钠乙醚 仪器: 仪器:分液漏斗 四、实验步骤 1、分液漏斗的使用锥形瓶烧杯在活塞上涂好润滑脂,塞后旋转数圈,使润滑脂均匀分布,再用小像皮圈套 住活塞尾部的小槽,防止活塞滑脱。关好活塞,装入待萃取物和萃取溶剂。塞好 塞子,旋紧。先用右手食指末节将漏斗上端玻塞顶住,再用大拇指及食指和中指 握住漏斗,用左手的食指和中指蜷握在活塞的柄上,上下轻轻振摇分液漏斗,使 两相之间充分接触,以提高萃取效率。每振摇几次后,就要将漏斗尾部向上倾斜 (朝无人处)打开活塞放气,以解除漏斗中的压力。如此重复至放气时只有很小 压力后,再剧烈振摇 2-3 min,静置,待两相完全分开后,打开上面的玻塞,再 将活塞缓缓旋开,下层液体自活塞放出,有时在两相间可能出现一些絮状物也应 同时放去。然后将上层液体从分液漏斗上口倒出,却不可也从活塞放出,以免被 残留在漏斗颈上的另一种液体所沾污。 2、用萃取法分离三组分混合物 取 3 g 对甲苯胺、β-萘酚、萘混合组分,溶于 25 mL 乙醚中,将溶液转入 125 mL 分液漏斗中,配制 3 mL 盐酸溶解在 25 mL 水中的溶液,加入到分液漏斗 中,充分振荡,静置分层后,分去水层,用同样的酸再洗一次,最后用 20 mL 水洗有机相,合并三次水相,放置待后处理。剩下的乙醚溶液用 2 g 氢氧化钠溶 于 20 mL 水配制的溶液洗两次,并用 20 mL 水洗一次,合并水相待后处理。将剩 下的乙醚用无水硫酸钠干燥 30 min,搭蒸馏装置,在水浴中蒸馏回收乙醚,剩 下固体称重,测定熔点。 向上酸性溶液中加入 10 %的氢氧化钠溶液至其对石蕊试纸呈碱性,然后每 次用 25 ml 乙醚萃取碱液两次,用无水硫酸钠干燥乙醚,水浴蒸馏回收乙醚,剩 下固体称重,测定熔点。 向上碱性溶液中缓缓加入浓盐酸至石蕊试纸呈酸性,并用冷水冷却溶液,有 白色沉淀析出,抽滤得固体,干燥称重,测定熔点。 五、实验注意事项 1、液体萃取最通常的仪器是分液漏斗,一般选择容积较被萃取液大 1-2 倍的 分液漏斗. 2、萃取溶剂的选择,应根据被萃取化合物的溶解度而定,同时要易于和溶质~27~ 分开, 所以最好用低沸点溶剂。 一般难溶于水的物质用石油醚等萃取; 较易溶者, 用苯或乙醚萃取;易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。每次使用萃取溶剂的体积 一般是被萃取液体的 1/5-1/3,两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的 2/3 3、乳化现象解决的方法: (1)较长时间静置; (2)若是因碱性而产生乳化,可加入少量酸破坏或采用过滤方法除去; (3)若是由于两种溶剂(水与有机溶剂)能部分互溶而发生乳化,可加入少量 电解质(如氯化钠等),利用盐析作用加以破坏。另外,加入食盐,可增加水相 的比重,有利于两相比重相差很小时的分离; (4)加热以破坏乳状液,或滴加几滴乙醇、磺化蓖麻油等以降低表面张力。 注意:使用低沸点易燃溶剂进行萃取操作时,应熄灭附近的明火。 六、思考题 本实验是利用什么性质来分离三组分的?请写出发生的反应。实验七 实验七减压蒸馏一、实验目的 1、了解减压蒸馏的原理和应用范围。 2、认识真空系统以及操作方法。 3、掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。 二、实验原理 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度, 因此液体的沸点是随外界压 力的变化而变化的, 如果借助于真空泵降低系统内压力, 就可以降低液体的沸点, 这便是减压蒸馏操作的理论依据。 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。 它特别适用于那些在常 压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 三、药品和仪器 药品:乙酰乙酸乙酯 仪器:真空系统 四、实验步骤 园底烧瓶 克氏蒸馏头 直型冷凝管 真空接受管~28~ 1、装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸 馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。 克 氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是作 为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底 约 1-2 mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管, 橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液 管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减 压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶 (如锥形瓶等),以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵 和油泵两种。安全保护部分一般有安全瓶,若使用油泵,还必须有冷阱、及分别 装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔,以避 免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压 蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。测 压部分采用测压计,常用的测压计。图 2.9 减压蒸馏装置 2、操作方法 仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳 定后, 夹住连接系统的橡皮管, 观察压力计水银柱有否变化, 无变化说明不漏气, 有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空 油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半, 关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小 气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸 点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以 0.5-1 滴/~29~ 分为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏 瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快 上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵. 3、乙酰乙酸乙酯的减压蒸馏 市售的乙酰乙酸乙酯中常含有少量的乙酸乙酯、乙酸和水,由于乙酰乙酸乙 酯沸点为 180.4 °C,在常压下,在此温度下进行蒸馏,乙酰乙酸乙酯容易分解, 故必须在减压下蒸馏提纯。 在 50 mL 园底烧瓶中,加入 20 mL 乙酰乙酸乙酯,安装减压蒸馏装置进行减 压蒸馏,收集 76C80 °C/18 mmHg 馏分。 五、实验注意事项 1、被蒸馏液体中若含有低沸点物质时,通常先进行普通蒸馏,再进行水泵减 压蒸馏,而油泵减压蒸馏应在水泵减压蒸馏后进行。 2、装置停当后,先旋紧橡皮管上的螺旋夹,打开安全瓶上的二通活塞,使体 系与大气相通, 启动油泵 (长时间未用的真空泵, 启动前应先用手转动下皮带轮, 能转动时再启动)抽气,逐渐关闭二通活塞至完全关闭,注意观察瓶内的鼓泡情 况(如发现鼓泡太剧烈,有冲料危险,立即将二通活塞旋开些)从压力计上观察 体系内压力应能符合要求,然后小心旋开二通活塞,同时注意观察压力计上的读 数,调节体系内压到所需值(根据沸点与压力关系)。 3、在系统充分抽空后通冷凝水,再加热(一般用油溶)蒸馏,一旦减压蒸馏 开始,就应密切注意蒸馏情况,调整体系内压,经常记录压力和相应的沸点值, 根据要求,收集不同馏分。 4、蒸馏完毕,移去热源,慢慢旋开螺旋夹(防止倒吸),并慢慢打开二通活 塞,平衡内外压力,使测压计的水银柱慢慢地回复原状,(若打开得太快,水银 柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后关闭油泵和冷却水。 六、思考题 1、在怎样的情况下才用减压蒸馏? 2、使用油泵减压时,实有哪些吸收和保护装置?其作用是什么? 3、在进行减压蒸馏时,为什么必须用热浴加热,而不能用直接火加热?为什 么进行减压蒸馏时须先抽气才能加热? 4、当减压蒸完所要的化合物后,应如何停止减压蒸馏?为什么?~30~ 实验八 实验八 折光率的测定一、实验目的 1、了解阿贝折光仪的构造和折光率测定的基本原理。 2、掌握用阿尔折光仪测定液态有机化合物折光率的方法。 二、基本原理 折光率是有机化合物最重要的物理常数之一.作为液体物质纯度的标准,它 比沸点更为可信。利用折光率,可以鉴定未知化合物,也用于确定液体混合物的 组成。物质的折光率不但与它的结构和光线有关,而且也受温度、压力等因素的 影响。所以折光率的表示,须注明所用的光线和测定时的温度,常用 ntD 表示。 一般地说,光在两个不同介质中的传播速度是不相同的,所以光线从一个介 质进入另一个介质,当它的传播方向与两个介质的界面不垂直时,则在介面处的 传播方向发生改变,这种现象称为光的折射现象。图 3.0 WZS-1 型阿贝折射仪图 1.底座 2.棱镜转动手轮 3.圆盘组(内有刻度板)4.小反光镜 5.支架 6.读数镜筒 7.目镜 8.望远镜筒 9.示值调节螺钉 10.阿米西棱镜手轮 11.色散值刻度圈 12.棱镜 锁紧扳手 13.温度计座 14.棱镜组 15.恒温器接头 16.保护罩 17.主轴 18.反光镜三、药品和仪器 药品: 药品:乙醇 丙酮 乙酸乙酯仪器: 仪器:折光仪~31~ 四、实验步骤 1、用重蒸蒸馏水较正 打开梭镜,滴 1 滴蒸馏水于下面镜面上,在保持下面镜面水平情况下关闭棱 镜,转动刻度盘罩外手柄(棱镜被转动),使刻度盘上的读数等于蒸馏水的折光20 25率(n D=1.33299,n D=1.3325)调节反射镜使入射光进入棱镜组,并从测量望 远镜中观察,使视场最明亮,调节测量镜(目镜),使视场十字线交点最清晰。 转动消色调节器,消除色散,得到清晰的明暗界线,然后用仪器附带的小旋棒旋 动位于镜筒外壁中部的调节螺丝,使明暗线对准十字交点,校正即完毕。 2、样品测定 用丙酮清洗镜面后, 滴加 1-2 滴样品于毛玻璃面上, 闭合两棱镜, 旋紧锁钮。 如样品很易挥发,可用滴管从棱镜间小槽中滴入。转动刻度盘罩外手柄(棱镜被 转动),使刻度盘上的读数为最小,调节反射镜使光进入棱镜组,并从测量望远 镜中观察,使视场最明亮,再调节目镜,使视场十字线交点最清晰。再次转动罩 外手柄,使刻度盘上的读数逐渐增大,直到观察到视场中出现的半明半暗现象, 并在交界处有彩色光带,这时转动消色散手柄,使彩色光带消失,得到清晰的明 暗界线,继续转动罩外手柄使明暗界线正好与目镜中的十字线交点重合。从刻度 盘上直接读取折光率。 样品:乙醇、乙酸乙酯 五、实验注意事项 1、将阿贝折光仪置于窗口的桌上或白炽灯前,但避免阳光直射,用超级恒温 槽通入所需温度的恒温水于两棱镜夹套中,棱镜上的温度计应指示所需温度,否 则应重新调节恒温槽的温度。 2、松开锁钮,打开棱镜,滴 1-2 滴丙酮在玻璃面上,合上两梭镜,待镜面全 部被丙酮湿润后再打开,用擦镜纸轻擦干净。 3、要特别注意保护棱镜镜面,滴加液体时防止滴管口划镜面。 4、每次擦拭镜面时,只许用擦镜头纸轻擦,测试完毕,也要用丙酮洗净镜面, 待干燥后才能合笼棱镜。 5、不能测量带有酸性、碱性或腐蚀性的液体。 6、测量完毕,拆下连接恒温槽的胶皮管,棱镜夹套内的水要排尽。 7、若无恒温槽,所得数据要加以修正,通常温度升高 1 ℃,液态化合物折光-4 率降低 3.5-5.5×10 。~32~ 实验九 实验九 旋光度的测定一、实验目的 1、了解旋光仪的构造。 2、掌握使用旋光仪来测定物质的旋光度。 3、学习比旋光度的计算。 。二、实验原理 1、旋光异构体:分子式相同,构造式相同,构型不同且呈镜象关系,它们的 旋光异构体 旋光性能不同。 2、旋光仪: 旋光仪:图 3.1 3、比旋光度计算: α 比旋光度计算t λ旋光仪工作原理=αl(dm) *c(g/ml)αt λ表示旋光性物质在 t,光源的波长为λ时的比旋光度。λ:为测定时光的波长一般采用钠光(波长为 589 nm,用 D 表示)。 t:为测时温度。 l:为盛液管的长度(以分米为单位)。 c: 为浓度(100 mL 溶液中所含样品的克数) α:为旋光议中读数(即旋光度) 三、实验药品和仪器 药品: 药品:葡萄糖 仪器: 仪器:旋光仪 四、实验步骤 1、旋光仪零点的校正 盛液管用蒸馏水洗 2-3 次→装上蒸馏水→盖好、旋紧→放入旋光仪内→开 启光源→调到零点视场→记下读数→重复操作五次,取其平均值。~33~ 目镜中的视野:小于或大于零点视场零点视场小于或大于零点视场2、旋光度的测定 样品:葡萄糖水溶液 10 g/100 mL。 盛液管用样品洗 2-3 次→装上样品→盖好、 旋紧→放入旋光仪内→开启光源 →调到零点视场→记下读数→重复操作五次,取其平均值。 五、实验注意事项 实验注意事项 1.盛液管内不得有气泡。 2.试样溶液要配制准确,否则影响结果。 3.测旋光度前要用所测试液洗管 2-3 次。 4.每次测要记下样品管的长度和温度。 5.搞清楚读数装置。实验十 薄层色谱和柱色谱一、实验目的 1、了解薄层色谱和柱色谱的基本原理。 2、学习用薄层色谱和柱色谱分离、纯化有机化合物的技术。 二、实验原理 色谱法是分离、 纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一, 早期用此法来分离 有色物质时,往往得到颜色不同的色层,色谱一词由此得名。但现在被分离的物 质不管是否有色,都能适用,因此,色谱一词早已超出原来的含义。 色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能 的不同或其它亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该种物质,进行反复的 吸附或分配等作用,从而将各组分分开。流动的混合物溶液称为流动相,固定的 物质称为固定相(可以是固体或液体)。根据组分在固定相中的作用原理不同, 可分为吸附色谱、 分配色谱、 离子交换色谱、 排阻色谱等; 根据操作条件的不同,~34~ 又可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。下面分 别介绍薄层色谱和柱色谱。 1、薄层色谱 薄层色谱(Thin Layer Chromatography)常用 TLC 表示,是一种微量、快速 而简单的色谱法。它兼备了柱色谱和纸色谱的优点。一方面适用于小量样品(几 到几十微克,甚至 0.01 ?g)的分离,另一方面若在制作薄层板时,把吸附层加 厚,将样品点成一条线,则可分离多达 500 mg 的样品。此法特别适用于挥发性 较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。 薄层色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两类。 一般能用硅胶和氧化铝薄层色 谱分开的物质,也能用硅胶或氧化铝柱色谱分开;凡能用硅藻土和纤维素作支持 剂的分配柱色谱能分开的物质,也可分别用硅藻土和纤维素薄层色谱展开,因此 薄层色谱常用作柱色谱的先导。 薄层色谱是在洗涤干净的玻璃板(10×3 cm)上均匀地涂一层吸附剂或支持 剂,待干燥、活化后将样品溶液用管口平整的毛细管滴加于离薄层板一端约 1 cm 处的起点线上,晾干或吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内,浸入深度为 0.5 cm。待展开剂前沿离顶端约 1 cm 附近时,将色谱板取出,干燥后喷以显色 剂,或在紫外灯下显色。 记录原点至主斑点中心及展开剂前沿的距离,计算比移值(Rf): 溶质的最高浓度中心至原点中心的距离 Rf = 溶剂前沿至原点中心的距离 (1)薄层色谱用的吸附剂和支持剂 薄层吸附色谱的吸附剂最常用的是氧化铝和硅胶, 薄层分配色谱的支持剂为 硅藻土和纤维素。 硅胶是无定形多孔性物质,略具酸性,适用于酸性物质的分离和分析。薄层 色谱用的硅胶分为“硅胶 H”―不含粘合剂; “硅胶 G”―含煅石膏粘合剂; “硅 胶 HF254”―含荧光物质,可用于波长 254 nm 紫外光下观察荧光;“硅胶 GF254” ―既含煅石膏又含荧光剂等类型。 与硅胶相似,氧化铝也因含粘合剂或荧光剂而分为氧化铝 G、氧化铝 GF254、 及氧化铝 HF254。 粘合剂除上述的煅石膏(2CaSO4.H2O)外,还可用淀粉、羧甲基纤维素钠。 通常将薄层板按加粘合剂和不加粘合剂分为两种,加粘合剂的薄层板称为硬板,~35~ 不加粘合剂的称为软板。 薄层吸附色谱和柱吸附色谱一样,化合物的吸附能力与它们的极性成正比, 具有较大极性的化合物吸附较强,因而 Rf 值较小。因此利用化合物极性的不同, 用硅胶或氧化铝薄层色谱可将一些结构相近或顺、反异构体分开。 (2)薄层板的制备 薄层板有多种制备方法,适合于教学实验的是一种简易平铺法。取 3 g 硅胶 G 与 6-7 mL 0.5-1 %的羧甲基纤维素的水溶液在烧杯中调成糊状物,铺在清洁干 燥的载玻片上,用手轻轻在玻璃板上来回摇振,使表面均匀平滑,室温晾干后进 行活化。3 g 硅胶大约可铺 7.5×2.5 cm 载玻片 5-6 块。 (3)薄层板的活化 把涂好的薄层板置于室温晾干后, 放在烘箱内加热活化, 活化条件根据需要 而定。硅胶板一般在烘箱中渐渐升温,维持 105-110 ℃活化 30 min。氧化铝板 在 200 ℃烘 4 h 可得活性Ⅱ级的薄层,150-160 ℃烘 4 h,可得活性Ⅲ-Ⅳ级的 薄层。薄层板的活性与含水量有关,其活性随含水量的增加而下降。薄层板的活 性可通过一定方法测定。 (4)点样 通常将样品溶于低沸点溶剂(丙酮、甲醇、乙醇、氯仿、苯、乙醚和四氯化 碳)配成 1%溶液,用内径小于 1 mm 管口平整的毛细管点样。点样前,先用铅 笔在薄层板上距一端 1cm 处轻轻划一横线作为起始线,然后用毛细管吸取样品, 在起始线上小心点样,斑点直径一般不超过 2 mm,因溶液太稀,一次点样往往 不够,如需重复点样,则应等前次点样的溶剂挥发后方可重点,以防样点过大, 造成拖尾、扩散等现象,影响分离效果。若在同一板上点几个样,样点间距应为 1-1.5 cm。点样结束待样点干燥后,方可进行展开。点样要轻,不可刺破薄层。 在薄层色谱中,样品的用量对物质的分离效果有很大影响,所需样品的量与 显色剂的灵敏度、 吸附剂的种类、 薄层厚度均有关系。 样品太少时, 斑点不清楚, 难以观察,样品量太多时往往出现斑点太大或拖尾现象,以致不容易分开。 (5)展开 薄层色谱展开剂的选择和柱色谱一样,主要根据样品的极性、溶解度和吸附 剂的活性等因素来考虑。凡溶剂的极性越大,则对一化合物的洗脱力也越大,也 就是说 Rf 值也越大(如果样品在溶剂中有一定溶解度)。薄层色谱用的展开剂 绝大多数是有机溶剂。薄层色谱的展开,需要在密闭容器中进行。为使溶剂蒸汽~36~ 迅速达到平衡,可在展开槽内衬一滤纸。常用的展开槽有:长方形盒式和广口瓶 式,展开方式有下列几种: 上升法:用于含粘合剂的色谱板,将色谱板垂直于盛有展开剂的容器中。 倾斜上升法:色谱板倾斜 15°角,适用于无粘合剂的软板。含有粘合剂的 色谱板可以倾斜 45-60°角。 下降法:展开剂放在圆底烧瓶中,用滤纸或纱布等将展开剂吸到薄层板的上 端,使展开剂沿板下行,这种连续展开的方法适用于 Rf 值小的化合物。 双向色谱法: 使用方形玻璃板铺制薄层, 样品点在角上, 先向一个方向展开。 然后转动 90°角的位置,再换另一种展开剂展开。这样,成分复杂的混合物可 以得到较好的分离效果。 (6)显色 凡可用于纸色谱的显色剂都可用于薄层色谱。 薄层色谱还可使用腐蚀性的显 色剂如浓硫酸、浓盐酸和浓磷酸等。对于含有荧光剂(硫化锌镉、硅酸锌、荧光 黄)的薄层板在紫外光下观察,展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈暗色斑 点。另外也可用卤素斑点试验法来使薄层色谱斑点显色,这种方法是将几粒碘置 于密闭容器中,待容器充满碘的蒸汽后,将展开后的色谱板放入,碘与展开后的 有机化合物可逆地结合,在几秒钟到数秒钟内化合物斑点的位置呈黄棕色。但是 当色谱板上仍含有溶剂时,由于碘蒸汽亦能与溶剂结合,致使色谱板显淡棕色, 而展开后的有机化合物则呈现较暗的斑点。色谱板自容器内取出后,呈现的斑点 一般在 2-3 秒消失。因此必须立即用铅笔标出化合物的位置。 偶氮苯和苏丹Ⅲ由于二者极性不同,利用薄层色谱(TLC)可以将二者分离。HONNNNNN偶氮苯 2.柱色谱苏丹Ⅲ柱色谱(柱上层析)常用的有吸附柱色谱和分配柱色谱两类。前者常用氧化 铝和硅胶作固定相。在分配柱色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸 收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。~37~ 吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大、 经过活 化的多 孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液 流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱 剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速 度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自上而下 按对吸附剂亲和力大小分别形成若干色带, 再用溶剂洗脱 时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集,或者将柱 吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质 萃取出来。对于柱上不显色的化合物分离时,可用紫外光 照射后所呈现的荧光来检查,或在用溶剂洗脱时,分别收 集洗脱液,逐个加以鉴定。 (1)吸附剂 常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活 性炭等。吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应 图 3.2 柱色谱装置当均匀。对吸附剂来说粒子小、表面积大,吸附能力就高,但是颗粒小时,溶剂 的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。供柱色谱使用的氧化铝有酸性、 中性和碱性 3 种。酸性氧化铝是用 1%盐酸浸泡后,用蒸馏水洗至氧化铝的悬浮 液 pH 为 4,用于分离酸性物质;中性氧化铝的 pH 约为 7.5,用于分离中性物质; 碱性氧化铝的 pH 约为 10,用于胺或其它碱性化合物的分离。 大多数吸附剂都能强烈地吸水, 而且水分易被其它化合物置换, 因此使吸附 剂的活性降低,通常用加热方法使吸附剂活化。氧化铝随着表面含水量的不同而 分成各种活性等级。 活性等级的测定一般采用勃劳克曼(Brockmann)标准测定法, 根据氧化铝对有机染料吸附能力大小分成五个等级。 (2)溶质的结构与吸附能力的关系 化合物的吸附性与它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团 时,吸附性也较强,氧化铝对各种化合物的吸附性按以下次序递减: 酸和碱 醇、胺、硫醇 、酯、醛、酮、芳香族化合物、卤代物、醚、烯、饱 和烃。 (3)溶剂 溶剂的选择是重要的一环, 通常根据被分离物中各种成分的极性、 溶解度和 吸附剂的活性等来考虑。先将要分离的样品溶于一定体积的溶剂中,选用的溶剂~38~ 极性应低,体积要小。如有的样品在极性低的溶剂中溶解度很小,则可加入少量 极性较大的溶剂,使溶液体积不致太大。色层的展开首先使用极性较小的溶剂, 使最容易脱附的组分分离。然后加入不同比例的极性溶剂配成的洗脱剂,将极性 较大的化合物自色谱柱中洗脱下来。 常用洗脱剂的极性按如下次序递增: 己烷和石油醚,环己烷,四氯化碳,三氯乙烯,二硫化碳,甲苯,苯,二氯 甲烷,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,丙酮,丙醇,乙醇,甲醇,水,吡啶,乙酸。 所用溶剂必须纯粹和干燥, 否则会影响吸附剂的活性和分离效果。 吸附柱色 谱的分离效果不仅依赖于吸附剂和洗脱溶剂的选择,而且与制成的色谱柱有关; 要求柱中的吸附剂用量为被分离样品量的 30-40 倍,若需要时可增至 100 倍。 柱 高和直径之比一般是 75: 装柱可采用湿法和干法两种, 1, 湿法装柱见本节实验, 干法装柱是将干吸附剂倒入柱内,填装均匀,然后加入少量溶剂,无论采用哪种 方法装柱,都不要使吸附剂有裂缝或气泡,否则影响分离效果,一般说来湿法装 柱较干法紧密均匀。 本实验采用吸附柱色谱分离邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物。 邻硝基苯胺 的偶极矩为 4.45 D,而对硝基苯胺的偶极矩为 7.1 D,邻硝基苯胺由于形成分子 内氢键,极性小于对硝基苯胺,对硝基苯胺可与吸附剂形成氢键,利用柱色谱可 将两者分离。 三、实验药品和仪器 实验药品和仪器 药品: 药品 : 1%偶氮苯的苯溶液 (CMC)水溶液 硅胶 G 1%苏丹Ⅲ的苯溶液 1%的羧甲基纤维素钠 3 mL 邻硝基9:1 的无水苯-乙酸乙酯 苯 乙醚 漏斗中性氧化铝苯胺和对硝基苯胺的苯溶液 仪器:载玻片 仪器 四、实验步骤 1、 偶氮苯和苏丹Ⅲ的分离 (1)薄层板的制备广口瓶 色谱柱烧杯水泵熔点仪取 7.5×2.5 cm 左右的载玻片 5 片,洗净晾干。 在 50 mL 烧杯中,放置 3 g 硅胶 G,逐渐加入 0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)水 溶液 8 mL,调成均匀的糊状,用滴管吸取此糊状物,涂于上述洁净的载玻片上, 用手将带浆的玻片在玻璃板或水平的桌面上做上下轻微的颠动,并不时转动方 向,制成薄厚均匀、表面光洁平整的薄层板,涂好硅胶 G 的薄层板置于水平的玻~39~ 璃板上,在室温放置 0.5 h 后,放入烘箱中,缓慢升温至 110 ℃,恒温 0.5 h, 取出,稍冷后置于干燥器中备用。 (2)点样 取 2 块用上述方法制好的薄层板。 分别在距一端 1cm 处用铅笔轻轻划一横线 作为起始线。取管口平整的毛细管插入样品溶液中,在一块板的起点线上点 1% 的偶氮苯的苯溶液和混合液两个样点。在第二块板的起点线上点 1%的苏丹Ⅲ苯 溶液和混合液两个样点,样点间相距 1-1.5 cm。如果样点的颜色较浅,可重复 点样,重复点样前必须待前次样点干燥后进行。样点直径不应超过 2 mm。 (3) 展开 用 9:1 的无水苯-乙酸乙酯为展开剂,待样点干燥后,小心放入已加入展 开剂的 250 mL 广口瓶中进行展开。瓶的内壁贴一张高 5 cm,环绕周长约 4/5 的 滤纸,下面浸入展开剂中,以使容器内被展开剂蒸汽饱和。点样一端应浸入展开 剂 0.5 cm。盖好瓶塞,观察展开剂前沿上升至离板的上端 1 cm 处取出,尽快用 铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号,晾干后观察分离的情况,比较二者 Rf 值 的大小。 2、邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离 取 15×1.5 cm 色谱柱一根或用 25 mL 酸式滴定管一支作色谱柱,垂直装置, 以 25 mL 锥形瓶作洗脱液的接受器。 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 cm 的石英砂(或用一张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,打开活塞,控制流出速度为 1 滴/s。通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入色谱用中性氧化铝,或将苯与中性氧化铝 先调成糊状,再徐徐倒入柱中。用木棒或带橡皮塞的玻璃棒轻轻敲打柱身下部, 使填装紧密,当装柱至 3/4 时,再在上面加一层 0.5 cm 厚的石英砂。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。 当苯的液面恰好降至氧化铝上端的表面上时,立即用滴管沿柱壁加入 3 mL 邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合液。当溶液液面降至氧化铝上端表面时,用滴管滴 入苯洗去沾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分离。当黄色邻硝基苯胺色层带到 达柱底时,立即更换另一接受器,收集全部此色层带。然后改用苯-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。~40~ 将收集的邻硝基苯胺的苯溶液和对硝基苯胺的苯-乙醚溶液分别用水泵减 压蒸去溶剂, 冷却结晶, 干燥后测定熔点。 邻硝基苯胺的熔点为 71-71.5 ℃; 对 硝基苯胺的熔点为 147-148 ℃; 五、实验注意事项 1、制板时要求薄层平滑均匀。为此,宜将吸附剂调得稍稀些,尤其是制硅胶 板时,更是如此。否则,吸附剂调得很稠,就很难做到均匀。 2、点样用的毛细管必须专用,不得弄混。点样时,使毛细管液面刚好接触到 薄层即可,切勿点样过重而使薄层破坏。 3、色谱柱填装紧密与否,对分离效果很有影响。若柱中留有气泡或各部分松 紧不均(更不能有断层或暗沟)时,会影响渗滤速度和显色的均匀。但如果填装 时过分敲击,又会因太紧密而流速太慢。 4、加入砂子的目的是,在加料时不致把吸附剂冲起,影响分离效果。若无砂 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。 5、为了保持色谱柱的均一性,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。 6、最好用移液管或滴管将分离溶液转移至柱中。 7、如不装置滴液漏斗,也可用每次倒入 10 mL 洗脱剂的方法洗脱。 8、若流速太慢,可将接受器改成小吸滤瓶,安装合适的塞子,接上水泵,用 水泵减压保持适当的流速。也可在柱子上端安一导气管,后者与气袋或双链球相 连,中间加一螺旋夹。利用气袋或双链球的气压对柱子施加压力。用螺旋夹调节 气流的大小,这样可加快洗脱的速度。 9、邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合液由 0.55 g 对硝基苯胺和 0.70 g 邻硝基苯 胺溶于 100 mL 苯中进行。 六、思考题 1、在一定的操作条件下为什么可利用 Rf 值来鉴定化合物? 2、在混合物薄层谱中,如何判定各组分在薄层上的位置? 3、展开剂的高度若超过了点样线,对薄层色谱有何影响? 4、柱色谱中为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱? 5、柱中若留有空气或填装不匀,,对分离效果有何影响?如何避免?~41~ 第三部分 基本实验实验十一 实验十一 1-溴-3-氯环丁烷的制备 一、实验目的 熟悉该反应的原理,掌握 1-溴-3-氯环丁烷和一般卤代烷的制备方法。 二、实验原理三、药品和仪器 药品:10 g 3-氯环丁烷羧酸 仪器:500 mL 三口圆底烧瓶 馏装置 6 cm 维格尔分馏柱 12.5 g 氯化汞 机械搅拌器 13.5 g 溴 四氯化碳 减压蒸回流冷凝管滴液漏斗布氏漏斗吸滤瓶四、实验步骤 实验步骤 将 500 mL 三口烧瓶包上滤纸以避光。瓶口配置上机械搅拌器,回流冷凝管 和滴液漏斗。坪内放置 12.5 g 红色氯化汞,110 mL 四氯化碳及 10 g 3-氯环丁 烷羧酸,然后在搅拌下加热至回流,接着向此混合物中尽快地(4-7 min)滴加 13.5 g 溶于 60 mL 四氯化碳的溴溶液,不要使溴从冷凝管口逸出[1]。经过短暂 的诱导期后,反应物中开始放出二氧化碳,观察其出气速度。继续保持回流直至 二氧化碳放出的速度变得很低,通常需要 25-30 min[2]。然后将混合物在冷水 中冷却,滤出沉淀,用四氯化碳洗涤漏斗上的固体。合并滤液和洗涤液,用带有 6 cm 维格尔分馏柱的改良克氏烧瓶蒸去溶剂。将残留的油状物进行减压蒸馏, 即得到产物。产量为 4.3-6.0 g,沸点为 67-72 ℃/45 mmHg。 五、实验注意事项 1、加热浴应保持在 120 ℃,当加入溴溶液时,应保持溶液继续回流。 2、将混合物回流 3 h,产物也不见增加。 六、思考题 1、在反应中有二氧化碳生成,如何观察生成气体的速度,何时作为反应的终 点? 2、减压蒸馏的一般操作顺序是什么?有什么注意事项? 3、该反应中为何要包上滤纸避光,不这样做有什么副反应?~42~ 实验十二 实验十二 正癸烷和十二烷的制备一、实验目的 熟悉六甲基磷酰胺中以氰基硼氢化钠还原卤代烷和甲苯磺酸酯以制备烃反 应的原理,掌握正癸烷和十二烷的制备方法。 二、实验原理三、药品和仪器 药品:75 mL 六甲基磷酰胺(HMPA) 药品 二烷酯 5.02 g 氰基硼氢化钠 乙醚 2.7 g 1-碘癸烷 己烷 搅拌器 回流冷凝管 温度计 干燥 6.80 g 甲苯磺酸正十仪器:100 mL 和 200 mL 三口圆底烧瓶 仪器 管 分液漏斗 三角瓶 旋转蒸发器韦格罗分馏柱短程减压蒸馏装置四、实验步骤 实验步骤 1、从 1-碘癸烷制备正癸烷 在装有搅拌器 带干燥管的回流冷凝管和温度计的 100 mL 三口圆底烧瓶[1] 中,放置 25 mL 六甲基磷酰胺(HMPA),2.7 g 1-碘癸烷 和 0.943 g 氰基硼氢化钠,于 70 ℃搅拌 2 h,然后用 25 mL 水稀释,以 3 份 30 mL 乙醚提取。合并乙醚提取液,用水洗涤 2 次,以无水硫酸镁干燥。通过高 12 英寸带真空夹套 德维格罗分馏柱在蒸气浴上减压蒸去溶剂[2],以短程蒸馏装置在减压下蒸馏产物 (注意起泡!),得 1.25-1.29(88-90%)正癸烷(3),沸点 68-70 ℃/14 mmHg; =1.4122 2、从甲苯磺酸正十二烷酯制备正十二烷 在装有搅拌器 带干燥管的回流冷凝管和温度计的 200 mL 三口圆底烧瓶中, 6.80 g 甲苯磺酸正十二烷酯和 5.02 g 氰基放置 50 mL 六甲基磷酰胺(HMPA)硼氢化钠。于 80 ℃搅拌 12 h[4],然后用 50 mL 水稀释,以 3 份 60 mL 己烷提取。 合并己烷提取液,用水洗涤 2 次,以无水硫酸镁干燥,然后用旋转蒸发器在减压 下浓缩。残留物以短程减压蒸馏装置进行蒸馏(注意起泡!)[3],得 2.49-2.64 g~43~ 20[5](73-78%)正十二烷。沸点 79-81 ℃/3.75 mmHg;n D=1.4217 五、实验注意事项 1、1-碘癸烷通过活性碳过滤,在使用前蒸馏一次。 2、如使用己烷,可用旋转蒸发器蒸去溶剂。但由于产物与己烷发生共沸蒸馏, 因此损失相当多。当产物为高沸点物质时,这不存在问题。 3、短程减压蒸馏冷凝管以乙二醇-水混合物冷却,受器在冰盐浴中冷却至 -10 ℃ 4、还原甲磺酸酯时,建议用过量很多的氰基硼氢化钠。 5、两者的红外光谱和核磁共振光谱与标准样品都相同。以气相色谱或核磁共 振光谱鉴定,没有发现副产物。 六、思考题 1、短程减压蒸馏的基本操作是什么,和一般的减压蒸馏有什么区别? 2、短程减压蒸馏的为什么要用乙二醇-水混合物冷却,受器为什么要求温度这 么低? 3、该步反应中为什么使用氰基硼氢化钠,能否使用硼氢化钠或者是氢化铝锂, 为什么?实验十 实验十三 环己烯的制备一、实验目的 1、熟悉环己醇反应原理,掌握环己烯的制备方法。 2、学习分液漏斗的使用,复习分馏操作。 二、实验原理 OH H2SO4三、药品和仪器 药品: 15.6 mL 0.15 mol) ( 环己醇 药品: 碳酸钠~44~浓硫酸食盐无水氯化钙5% 仪器:圆底烧瓶 仪器 四、实验步骤分馏柱回流冷凝管在 50 mL 干燥的圆底烧瓶中,放入 15.6 mL 环己醇、1 mL 浓硫酸和几粒沸石,[1]充分振摇使混合均匀 。烧瓶上装一短的分馏柱作分馏装置,接上冷凝管,用锥 形瓶作接受器,外用冰水冷却。 将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热,控制加热速度使分馏柱上端的温度不要 超过 90 ℃[2],馏液为带水的混合物。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵 白雾时,即可停止蒸馏。全部蒸馏时间约需 l h。 将蒸馏液用精盐饱和,然后加入 3-4 mL 5%碳酸钠溶液中和微量的酸。将此 液体倒入小分液漏斗中, 振摇后静置分层。 将下层水溶液自漏斗下端活塞放出[3]、 上层的粗产物自漏斗的上口倒入干燥的小锥形瓶中, 加入 1-2 g 无水氯化钙干燥。 将干燥后的产物滤入干燥的蒸馏瓶中[4],加入沸石后用水浴加热蒸馏。收集 80-85 ℃的馏分于一已称重的干燥小锥形瓶中。产率 7-8 g。 五、实验注意事项 实验注意事项 1、环己醇在常温下是粘碉状液体,因而若用量筒量取时应注意转移中的损 失,环己醇与硫酸应充分混合,否则在加热过程中可能会局部碳化。 2、最好用简易空气浴,使蒸馏时受热均匀。由于反应中环己烯与水形成共 沸物(沸点 70.8 ℃,含水 l0%);环己醇与环己烯形成共沸物(沸点 64.9 ℃,含 环己醇 30.5%);环己醇与水形成共沸物(沸点 97.8 ℃,含水 80%)。因比在加 热时温度不可过高,蒸馏速度不宜太快。以减少未作用的环己醇蒸出。 3、水层应尽可能分离完全,否则将增加无水氯化钙的用量,使产物更多地 被干燥剂吸附而招致损失,这里用无水氯化钙干燥较适合,因它还可除去少量环 己醇。 4、在蒸馏已干燥的产物时,蒸馏所用仪器都应充分干燥。 六、思考题 1、在粗制的环己烯中,加入精盐使水层饱和的目的何在? 2、在蒸馏终止前,出现的阵阵白雾是什么? 3、下列醇用浓硫酸进行脱水反应的主要产物是什么? ①3-甲基-l-丁醇 ②3-甲基-2-丁醇~45~②3, 3-二甲基-2-丁醇 实验十 实验十四 一、实验目的苯乙烯的制备熟悉该类反应的原理,掌握苯乙烯类似化合物的制备方法。 二、实验原理 C6H5CH CHCOOH CuSO4 C6H5CH CH2 喹啉三、药品和仪器 药品:20 g 肉桂酸 药品 氯化钙 仪器:150 mL 蒸馏瓶 长 30 cm 的空气冷凝管 仪器 瓶 伍德合金浴 250 mL 分液漏斗 减压蒸馏装置 360 ℃温度计 150 mL 三角 喹啉 对苯二酚 无水硫酸铜 浓盐酸 氢氧化钠 无水水蒸气蒸馏装置四、实验步骤 实验步骤 在一装有温度计和空气冷凝管的 150 mL 蒸馏瓶内,放置 20 g 肉桂酸、43 g 喹啉、2 g 无水硫酸铜和 0.05 g 对苯二酚的混合物,置于伍德合金浴上加热。 当浴温为 250 ℃时, 反应物变得很黑, 并开始发生气泡。 当浴温升至 280-290 ℃ 时, 分解速度加快, 同时蒸出苯乙烯和喹啉的混合物; 沸点自 150 ℃升至 200 ℃, 在反应终了时达到 220-230 ℃。反应开始时,蒸馏速度为每分钟 1 mL,而反应 终了时为其两倍。脱羧时间约为 1 h,馏出液约为 30 mL。用过量盐酸将馏出液 酸化, 用分液漏斗分区上层的苯乙烯, 下层中含有喹啉盐酸盐(1)。 苯乙烯层用水、 碳酸钠、水依次洗涤。向洗涤后的苯乙烯中加入 0.05 g 氢醌(对苯二酚),用 3.5 g 无水氯化钙干燥,约得到 14 g 粗产品。将其进行减压蒸馏,收集沸程为(2)71-72 ℃/70 mmHg 的馏份。苯乙烯的产量为 12 g(理论产量的 84%) 。 五、实验注意事项 1、将液体碱化后进行水蒸气蒸馏,可回收 90%的喹啉。馏出液及烧瓶内的反 应残渣中的喹啉均应收回。 2、无催化剂时,脱羧产物的产量约为 40% 。 六、思考题 1、在反应体系中,对苯二酚的作用是什么?不加可以吗? 2、怎样检测馏出液中是否还有苯乙烯的存在?~46~ 3、该反应中不加喹啉,会有什么样的副反应,试解释之。实验十 实验十五一.实验目的溴乙烷的制备1、通过溴乙烷的制备学习并掌握用醇和氢卤酸反应制取卤代烷的原理和基本 操作。 2、知道发生的主反应和副反应,如何控制反应使产率尽可能高。 3、掌握加热、产品的精制,正确使用分液漏斗和进行蒸馏操作。 二、反应原理主反应: NaBr+ H2SO4 HBr H2SO4 H2 SO4HBr+Na2SO4C2 H5OH +副反应: 2C2 H5 OHC2H5Br + H2O C2H5OC2 H5 CH2=CH2 + H 2OC2H5OH三、药品和仪器 药品和仪器药品:10 mL(7.9 g,0.165 mol)乙醇(95%) 13 g(0.126 mol)溴化钠(无 药品 水) 4 mL 浓硫酸(d=1.84) 28 mL 78%硫酸 仪器: 仪器:100 mL 圆底烧瓶 形瓶 加热套 调压器。 五、实验步骤 实验步骤 在 100 mL 圆底烧瓶中加入研细的 13 g 溴化钠,然后加入 28 mL 78%硫酸 (由试验员事先配好)、10 mL 95%乙醇,加入乙醇时注意将沾在瓶口的溴化钠 冲掉。再加入几粒沸石,小心摇动烧瓶使其均匀。将烧瓶用 750 弯头与直形冷凝 管相连,冷凝管下端连接接引管。溴乙烷沸点很低,极易挥发。为了避免损失, 在接收器中加入冷水及 5 mL 饱和亚硫酸氢钠溶液,放在冰水浴中冷却,并使接 受管的末端刚浸没在水溶液中。 低电压加热小心加热,使反应液微微沸腾,在反应的前 30 min 尽可能不蒸 出或少蒸出馏分,30 min 后加大电压,进行蒸馏,直到无溴乙烷流出为止。(随 5 mL 饱和亚硫酸氢钠直形冷凝管 接受弯头 温度计 蒸馏头 分液漏斗 锥~47~ 反应进行,反应混合液开始有大量气体出现,此时一定控制加热强度,不要造成 暴沸,然后固体逐渐减少,当固体全部消失时,反应液变得粘稠,然后变成透明 液体。此时已接近反应终点)。用盛有水的烧杯检查有无溴乙烷流出。将接收器 中的液体倒入分液漏斗, 静止分层后, 将下面的粗溴乙烷转移至干燥的锥形瓶中。 在冰水冷却下,小心加入 4 mL 浓硫酸,边加边摇动锥形瓶进行冷却。用干燥的 分液漏斗分出下层浓硫酸。将上层溴乙烷从分液漏斗上口倒入 50 mL 烧瓶中,加 入几粒沸石,进行蒸馏。由于溴乙烷沸点很低,接收器要在冰水中冷却。接受20 37-40 ℃的馏分。产量约 10 g。溴乙烷为无色液体,沸点 38.4 ℃, d4 =1.46六、注意事项 此次实验同时使用 78%和 98%的硫酸,一定不能加错。如果在加入乙醇时不 把粘在瓶口的溴化钠洗掉,必然使体系漏气,导致溴乙烷产率降低 。如果在加 热之前没有把反应混合物摇均,反应时极易出现暴沸使反应失败。开始反应时, 要低电压加热,以避免溴化氢逸出。加入浓硫酸精制时一定注意冷却,以避免溴 乙烷损失.实验过程采用两次分液,第一次保留下层,第二次要上层产品,事先 头脑要清楚。在反应过程中,既不要反应时间不够,也不要蒸馏时间太长,将水 过分蒸出造成硫酸钠凝固在烧瓶中。实验十 正溴丁烷的制备 实验十六 正溴丁烷的制备一、实验目的 1、学习带吸收有害气体的回流反应装置的使用。 2、掌握正溴丁烷的制备方法 二、实验原理 卤代烃是一类重要的有机合成的中间体和重要的有机溶剂。 卤代烃一般不存 在于自然界中,是通过有机合成反应来制备的。卤代烃的制备有多种方法,在实 验室中,,通常采用醇与氢卤酸的亲核取代反应来制取卤代烃。反应一般在酸性 介质中进行,伯醇主要按 SN 2 机理进行反应,叔醇按 SN 1 机理进行。应该注意的 是,反应中常伴随着消除反应和重排反应的竞争,由此可能导致醚、烯或重排副 产物。 主反应:NaBr + H2SO4 n C4H9OH + HBr H2SO4~48~HBr + NaHSO4 n C4H9Br + H2O 副反应:CH3CH2CH2CH2OH 2 n C4H9OH三、药品和仪器H2SO4 H2SO4CH3CH2CHCH2 + H2O(n C4H9)2O + H2O药品: 药品:7.4 g(9.2 mL,0.10 mol)正丁醇,13 g(约 0.13 mol)无水溴化钠,浓硫酸,饱和碳酸 氢钠溶液,无水氯化钙 仪器: 仪器: 圆底烧瓶 冷凝管 干燥管 烧杯5%NaOH四、实验操作 在 100 mL 圆底烧瓶上安装回流冷凝管,冷凝管的 上口接一气体吸收装置,用 5%的氢氧化钠溶液作吸收 剂。 在圆底烧瓶中加入 10 mL 水,并小心地加入 14 mL 浓硫酸,混合均匀后冷至 室温。再依次加入 9.2 mL 正丁醇和 13 g 溴化钠(1),充分摇振后加入几粒沸石, 连上气体吸收装置。将烧瓶置于石棉网上用小火加热至沸,调节火焰使反应物保 持沸腾而又平稳地回流,并时加摇动烧瓶促使反应完成。由于无机盐水溶液有较 大的相对密度,不久会分出上层液体即是正溴丁烷。回流约需 30-40 min(反应 周期延长 1 h 仅增加 1-2 %的产量)。待反应液冷却后,移去冷凝管,加上蒸馏(2) 弯头,改为蒸馏装置,蒸出粗产物正溴丁烷 。将馏出液移至分液漏斗中,加入等体积的水洗涤 (3) (产物在上层还是下 层?)。产物转入另一干燥的分液漏斗中,用等体积的浓硫酸洗涤(4)。尽量分去 硫酸层(哪一层?)。有机相依次用等体积的水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤后 转入干燥的锥形瓶中。 1-2 g 黄豆粒大小的无水氯化钙干燥, 用 间歇摇动锥形瓶, 直至液体清亮为止。 将干燥好的产物过滤到蒸馏瓶中,在石棉网上加热蒸馏,收集 99-103 ℃的 馏分(5),产量 7-8 g。纯粹正溴丁烷的沸点为 101.6 ℃,折光率 nd20 =1.4399。 五、实验注意事项 1、如用含结晶水的溴化钠(NaBr?2H2O),可按物质的量换算,并酌减水量。 2、正溴丁烷是否蒸完,可从下列几方面判断:~49~ ①馏出液是否由浑浊变为澄清; ②反应瓶上层油层是否消失; ③取一试管收集几滴馏出液,加水摇动,观察有无油珠出现。如无,表示馏 出液中已无有机物,蒸馏完成。蒸馏不溶于水的有机物时,常可用此法检验。 3、如水洗后产物尚呈红色,是由于浓硫酸的氧化作用生成游离溴的缘故,可 加入几 mL 饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤除去。2NaBr + 3H2SO4 Br2 + 3NaHSO 3Br2 + SO2 + 2H 2O + 2NaHSO4 2NaBr + NaHSO4 +2SO2 + H 2O4、浓硫酸能溶解存在于粗产物中的少量未反应的正丁醇及副产物正丁醚等杂 质。因为在以后的蒸馏中,由于正丁醇和正溴丁烷可形成共沸物(沸点 98.6 ℃, 含正丁醇 13%)而难以除去。 5、本实验制备的正溴丁烷经气相色谱分析,均含有 1-2%的 2-溴丁烷。制备时 如回流时间较长,2-溴丁烷的含量较高,但回流到一定时间后,2-溴丁烷的量就 不再增加。2-溴丁烷的生成可能是由于在酸性介质中,反应也会部分以 SN1 机制 进行的结果。 六、思考题 1、本实验中硫酸的作用是什么?硫酸的用量和浓度过大或过小有什么不好? 2、反应后的粗产物中含有哪些杂质?各步洗涤的目的何在? 3、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? 4、为什么用饱和碳酸氢钠溶液洗涤前先要用水洗一次? 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?实验十七 实验十七 苯基烯丙基溴的制备一、实验目的: 实验目的 掌握由醇与四溴化碳反应制备卤代烷的方法,进一步熟悉硅胶过滤的方法 二、实验原理: 实验原理C6H5CH=CHCH2OH~50~C6H5CH=CHCH2Br 三、药品和仪器: 药品和仪器 药品: 药品:1.9 g( 13.9 mmol)苯基烯丙醇 5.5 g(20.9 mmol)三苯基膦 四溴 化碳 二氯甲烷 三乙胺 硅胶 石油醚 仪器:三口烧瓶 滴液漏斗 磁力搅拌器 层析柱 四、实验步骤: 实验步骤 在 250 mL 三口烧瓶中加入 1.9 g(13.9 mmol)苯基烯丙醇和 6.4 g(19.5 mmol) CBr4 并溶于无水处理的 50 mL CH2Cl2 中,安装好滴液漏斗,另外两个口用胶塞 塞住。在 0 °C 下将 5.5 g (20.9 mmol) Ph3P 的 15 mL CH2Cl2 溶液滴加到底物和 CBr4 的溶液中,滴加完毕后,在该温度下反应约 1 h,然后加入 2 eq(摩尔比) 的 Et3N。继续在该温度下反应,并让温度自然升至室温。待反应完毕后,加入少 量石油醚,会有白色固体析出。硅胶过滤,滤液旋干后剩余物进行柱层析,得到 产品化合物 4.1 g ,产率 70 %。 五、实验注意事项: 实验注意事项 硅胶短柱过滤时要等到反应液彻底冷却,可能的话用冰水浴冷却,使三苯氧 膦彻底析出完全。 六、思考题: 思考题 1、三乙胺的作用是什么? 2、加入石油醚后析出的白色固体是什么? 3、柱层析应注意什么?实验十 实验十八一、实验目的绝对乙醇的制备 绝对乙醇的制备1、学习隔绝空气中湿气的回流反应装置使用。 2、掌握无水乙醇、绝对乙醇的制备方法。 二、实验原理 市售的无水乙醇一般只能达到 99.5%的纯度,在许多反应中需用纯度更高的 绝对乙醇,经常需自己制备。通常工业用的 95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取 无水乙醇,因 95.5%乙醇和 4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是 加入氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙,然~51~ 后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高约 99.5%。纯度更高的无水 乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。2C2H5OH + Mg (C2H5O)2Mg }

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