有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)第1頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五1、沸點(diǎn)(boilingpoint,b.p.)——液態(tài)物質(zhì)的蒸汽壓與其所處體系的壓力相等時(shí)的溫度物質(zhì)處于沸點(diǎn)時(shí)：

液態(tài)物質(zhì)沸騰液態(tài)與氣態(tài)平衡

純凈的液態(tài)化合物在一定的壓力下均有固定的沸點(diǎn)不同化合物有不同的沸點(diǎn)

沸程范圍反映液態(tài)物質(zhì)的純度二、實(shí)驗(yàn)原理第2頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五常用術(shù)語將液態(tài)物質(zhì)加熱到沸騰變?yōu)檎魵?，再將蒸氣冷凝為液體的過程２、蒸餾（distillation）

沸程始餾溫度～終餾溫度不同溫度范圍的餾出液某一餾分之前的餾出液最后沒有蒸餾出來的物質(zhì)

餾分

前餾分

殘留物蒸餾的用途

液體物質(zhì)的分離與純化

測定化合物的沸點(diǎn)回收溶劑或濃縮溶液液體化合物的沸點(diǎn)相差較大(>30oC)第3頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五

常壓蒸餾蒸餾方法適于沸點(diǎn)較低且比較穩(wěn)定的液體化合物適于沸點(diǎn)較高或較不穩(wěn)定的液體化合物適于沸點(diǎn)較為接近的液體化合物適于沸點(diǎn)較高（但有一定蒸汽壓）、容易分解且不溶于水的化合物

減壓蒸餾

分餾

水蒸氣蒸餾第4頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五冷凝水冷凝水３、常壓蒸餾裝置第5頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)裝置——蒸餾及沸點(diǎn)的測定采用蒸餾的方法測定液體化合物的沸點(diǎn)：注意溫度計(jì)水銀球的位置！第6頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五溫度計(jì)圓底燒瓶蒸餾頭直形冷凝管接液管鐵架臺十字架冷凝管夾加熱套常壓蒸餾裝置的儀器介紹標(biāo)準(zhǔn)接口的磨口玻璃儀器磁攪拌器磁攪拌子第7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五直形冷凝管常用冷凝管空氣冷凝管球形冷凝管蛇形冷凝管用于蒸餾用于回流液體的沸點(diǎn)低于130oC時(shí)液體的沸點(diǎn)高于130oC時(shí)低沸點(diǎn)液體第8頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五接收瓶溫度計(jì)水銀球位置十字架開口朝上冷凝水出口冷凝水進(jìn)口常壓蒸餾裝置的安裝及要求

自下而上從左到右平穩(wěn)端正橫平豎直連接緊密通大氣第9頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五常壓蒸餾裝置的拆卸

從右到左自上而下第10頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五三、實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果2、蒸餾裝置的安裝3、蒸餾操作（1）加料（4）加熱（2）通冷卻水（5）接收餾出液1、接好冷卻水的進(jìn)出水管

將磁攪拌子小心放入圓底燒瓶將待蒸液體倒入圓底燒瓶安裝好蒸餾裝置注意檢查進(jìn)出水管、冷凝管是否完好

!裝、拆各練習(xí)三次（3）開動磁攪拌前餾分與主餾分要用不同的瓶子接收順序不得有誤液體體積為燒瓶容積的2/3~1/3第11頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五4、沸程記錄乙醇沸程始餾溫度（第一滴液體流出時(shí)）終餾溫度（最后一滴液體流出時(shí)）沸點(diǎn)蒸餾速度穩(wěn)定在1~2滴/秒時(shí)的溫度5、結(jié)束蒸餾

切斷電源，停止加熱移去接收瓶，并放好關(guān)掉冷凝水冷卻后拆卸儀器四、結(jié)論和收獲第12頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五蒸餾及沸點(diǎn)的測定樣品：60mL工業(yè)酒精，采用100mL圓底燒瓶做蒸餾瓶。沸程的記錄：初沸溫度：第一滴樣品餾出的溫度。末沸溫度：記錄蒸餾結(jié)束前溫度計(jì)顯示的最高溫度。 由于沸點(diǎn)受大氣壓力影響很大，因此沸點(diǎn)的記錄一般需在后面記錄當(dāng)前的大氣壓力。如水的沸點(diǎn)：100℃/760mmHg。第13頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五蒸餾及沸點(diǎn)的測定(1)100mL圓底燒瓶中+30mL工業(yè)酒精+磁石(2)蒸餾裝置搭建從從左到右、自下而上，拆除反之(3)溫度計(jì)位置，水銀球上端與冷凝管下口相切(4)先通冷凝水再加熱、注意下進(jìn)上出(5)加熱器溫度95-85℃，保持每秒1-2滴(6)加熱到溫度計(jì)75℃時(shí)移開燒杯，接錐形瓶(7)當(dāng)圓底燒瓶內(nèi)只剩0.5-1.0mL液時(shí)停止加熱(8)記錄初沸溫度、末沸溫度、量出體積數(shù)、計(jì)算產(chǎn)率第14頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五五、安全注意事項(xiàng)2、易燃液體的蒸餾要杜絕明火3、有毒液體的蒸餾要注意通風(fēng)或?qū)⒊鰵饪趯?dǎo)向室外1、一定要按照操作規(guī)程和應(yīng)急處理辦法操作4、一定不能蒸干第15頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五思考題1.蒸餾時(shí)加入沸石的作用是什么？如果蒸餾時(shí)忘記加沸石，應(yīng)該如何處理？當(dāng)重新蒸餾時(shí)，用過的沸石能否繼續(xù)使用？第16頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)二薄層色譜分離法第17頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五一目的和要求了解色譜分離的原理及其應(yīng)用。初步掌握薄層色譜的操作技能。第18頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五二色譜基本原理色譜法（Chromatography）亦稱色層法、層析法等。 色譜法是分離、純化和鑒定有機(jī)化合物的重要方法之一。色譜法的基本原理是利用混合物各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能（分配）的不同，或其親和性的差異，使混合物的溶液流經(jīng)該種物質(zhì)進(jìn)行反復(fù)的吸附或分配作用，從而使各組分分離。第19頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五色譜法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用分離混合物：一些結(jié)構(gòu)類似、理化性質(zhì)也相似的化合物組成的混合物，一般應(yīng)用化學(xué)方法分離很困難，但應(yīng)用色譜法分離，有時(shí)可得到滿意的結(jié)果。精制提純化合物有機(jī)化合物中含有少量結(jié)構(gòu)類似的雜質(zhì)，不易除去，可利用色譜法分離以除去雜質(zhì)，得到純品。第20頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五色譜法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用鑒定化合物：在條件完全一致的情況，純粹的化合物在薄層色譜或紙色譜中都呈現(xiàn)一定的移動距離，稱比移值（Rf值），所以利用色譜法可以鑒定化合物的純度或確定兩種性質(zhì)相似的化合物是否為同一物質(zhì)。但影響比移值的因素很多，如薄層的厚度，吸附劑顆粒的大小，酸堿性，活性等級，外界溫度和展開劑純度、組成、揮發(fā)性等。所以，要獲得重現(xiàn)的比移值就比較困難。為此，在測定某一試樣時(shí)，最好用已知樣品進(jìn)行對照。跟蹤一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程：可以利用薄層色譜或紙色譜觀察原料色點(diǎn)的逐步消失，以證明反應(yīng)完成與否。第21頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五固定相與流動相固定相：用于與樣品發(fā)生吸附作用的固定不動的物質(zhì)。在混合物樣品流經(jīng)固定相的過程中，由于各組分與固定相吸附力的不同，就產(chǎn)生了速度的差異，從而將混合物中的各組分分開。流動相：也稱洗脫劑，在色譜過程中起到將吸附在固定相上的樣品洗脫的作用。第22頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五樣品和流動相的極性樣品的極性：樣品與固定相的吸附能力與樣品的極性密切相關(guān)。一般來講，極性越大的化合物與固定相的吸附能力越強(qiáng)，越不容易被洗脫；反之則越弱，越容易被洗脫。流動相的極性：流動相極性越大，越容易將吸附在固定相上的樣品洗脫；反之則越難洗脫。結(jié)論：若樣品極性越小，或流動相極性越大，樣品在固定相上的移動速度則越快。第23頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五常用洗脫劑的極性順序乙酸>吡啶>水>醇類（甲醇>乙醇>正丙醇）>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>二氯甲烷>甲苯>環(huán)己烷>正己烷>石油醚越靠后洗脫能力越低。第24頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五關(guān)于薄層色譜

薄層色譜又叫薄板層析，是色譜法中的一種，是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種很重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，屬固-液吸附色譜，它兼?zhèn)淞酥V和紙色譜的優(yōu)點(diǎn)，一方面適用于少量樣品（幾到幾微克，甚至0.01微克）的分離；另一方面在制作薄層板時(shí)，把吸附層加厚加大，又可用來精制樣品，此法特別適用于揮發(fā)性較小或較高溫度易發(fā)生變化而不能用氣相色譜分析的物質(zhì)。此外，薄層色譜法還可用來跟蹤有機(jī)反應(yīng)及進(jìn)行柱色譜之前的一種“預(yù)試”。第25頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五薄層色譜實(shí)驗(yàn)步驟制薄層板2.點(diǎn)樣3.展開4.顯色第26頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五1.制薄層板固定相：Al2O3（軟板，制三片）

Al2O3＋羧甲基纖維素鈉（硬板，制一片）軟板制備：將固體Al2O3在玻璃板上直接推成一薄層即可。鋪后要輕拿輕放，不能抖動、傾斜，防止粉末掉落致使不均勻。硬板制備：50mL燒杯中放置7gAl2O3，逐漸加入5%羧甲基纖維素鈉（CMC）水溶液7mL，調(diào)成均勻的糊狀。將其涂于一片玻璃板上，室溫放置半小時(shí)后，放入烘箱中在110℃恒溫半小時(shí)，即制得硬板。第27頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五點(diǎn)樣及展開1.Al2O3活性的測定（軟、硬板各點(diǎn)一塊）

樣品：1%偶氮苯；1%蘇丹紅Ⅲ；偶氮苯蘇丹紅Ⅲ混合物展開劑：環(huán)己烷-乙酸乙酯2.偶氮苯與對羥基偶氮苯的分離樣品：偶氮苯；對羥基偶氮苯；混合樣品展開劑：8:2石油醚/丙酮3.鄰硝基苯胺和對硝基苯胺的分離樣品：鄰硝基苯胺；對硝基苯胺；混合樣品展開劑：8:2石油醚/丙酮第28頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五薄層色譜示意圖第29頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五2.點(diǎn)樣軟板點(diǎn)樣需很輕，否則固定相會粘到點(diǎn)樣管下方。一根點(diǎn)樣管只能點(diǎn)一種樣品，否則有交叉污染。樣品點(diǎn)直徑應(yīng)不超過3mm，距離薄層板底部約1cm，樣品點(diǎn)之間間距約1~1.5cm，點(diǎn)樣干燥后放入廣口瓶，展開時(shí)薄層板底部浸入展開劑的高度約0.5cm。注意樣品點(diǎn)決不能浸到展開劑中。展開劑離薄層板上緣約1cm時(shí)應(yīng)停止走板，取出劃線晾干。不可使展開劑走到板的盡頭。板取出后要及時(shí)標(biāo)記展開劑前沿，否則展開劑揮發(fā)后難以確定。第30頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五3.展開廣口瓶底放一張濾紙廣口瓶倒入展開劑的高度約為5mm點(diǎn)樣干燥后簿板放入廣口瓶，成15°角，蓋好瓶蓋廣口瓶在展開時(shí)不能移動展開劑離薄層板上緣約1cm時(shí)應(yīng)停止走板，取出劃線晾干量出展開劑和樣點(diǎn)移動的距離第31頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五4.顯色及數(shù)據(jù)記錄因各樣品均有顏色，可直接觀測，故本實(shí)驗(yàn)不需顯色。每個(gè)樣品均需記錄Rf值，列表記錄。Al2O3活性的測定參照書p.69表2-9，需對照表格數(shù)據(jù)確定實(shí)驗(yàn)所用板（包括軟板和硬板）的活性級別。第32頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五思考題1.展開劑的高度超過點(diǎn)樣線，對薄層色譜有什么影響？2.如何利用Rf值來鑒定化合物？3.為什么極性大的組分要用極性較大的溶劑洗脫？第33頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)三、四正溴丁烷的制備

第34頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五目的和要求了解由醇制備正溴丁烷的原理和方法。掌握回流和有害氣體吸收裝置的安裝和操作。掌握阿貝折光儀的操作方法。鞏固分液漏斗的使用、液體化合物的干燥、蒸餾等基本操作。第35頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)原理主反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)中正溴丁烷是由正丁醇與溴化鈉、濃硫酸共熱而制得副反應(yīng)：第36頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)原理溴化氫的來源：反應(yīng)機(jī)理：第37頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)用試劑正丁醇，7.4g(9.2mL,0.1mol)溴化鈉，13g(0.13mol)濃硫酸，18mL無水氯化鈣飽和碳酸氫鈉水溶液第38頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)裝置回流裝置氣體吸收裝置蒸餾裝置分液裝置第39頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)步驟24mL硫酸+9.2mL正丁醇+13gNaBr+磁子放入100mL(或50mL)圓底燒瓶（不能帶水）電熱套回流（連有毒氣體吸收漏斗，吸收液NaOH稀溶液)回流溫度大約120℃（微沸），以達(dá)到2/3球形管蒸氣注意溴化氫吸收裝置，玻璃漏斗不要浸入水中，防止倒吸回流半小時(shí)后改用蒸餾，用彎管，接受瓶用錐形瓶，蒸餾完畢判斷用表面皿盛水，接蒸出液，分層有油繼續(xù)，不分層表明油已蒸完，得粗產(chǎn)品正溴丁烷第40頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)步驟第41頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)步驟產(chǎn)物折光率：1.4401

密度：1.2758g/mL第42頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五

實(shí)驗(yàn)步驟粗產(chǎn)品倒入分液漏斗，加5mL濃硫酸，分出下層，留上層（硫酸液1.84，C4H9Br1.28)上層加10mL水，分液得下層倒入燒杯，上層從上口倒出下層加10mLNaHCO3,分液的下層（1.10）下層加10mL水，分液得下層加無水CaCl2顆粒半勺，棉花塞住漏斗口，玻棒擠壓，過濾到量筒得體積數(shù)第43頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五注意事項(xiàng)稀釋濃硫酸時(shí)要緩慢并保持振搖，投料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按順序，投料后，一定要混合均勻。反應(yīng)時(shí)，保持回流平穩(wěn)進(jìn)行，導(dǎo)氣管末端的漏斗不可全部浸入吸收液，防止倒吸。水汽蒸餾完畢后應(yīng)及時(shí)洗凈蒸餾裝置置烘箱，以備最后的產(chǎn)品蒸餾。洗滌粗產(chǎn)物時(shí)，注意正確判斷哪一層是有機(jī)層。干燥劑不可在空氣中暴露太久，否則會吸水。干燥劑用量應(yīng)合理。最后蒸餾的所有裝置須清潔干燥，防止再污染。第44頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五思考題1、反應(yīng)后的粗產(chǎn)物中含有哪些雜質(zhì)？各步洗滌的目的何在？2、用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時(shí)，正溴丁烷時(shí)而在上層，時(shí)而在下層，若不知道產(chǎn)物的密度，可用什么簡便的方法加以判斷？3、正溴丁烷必須蒸完，否則會影響產(chǎn)率，可以從哪些方面判斷正溴丁烷已經(jīng)蒸完？第45頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)五苯甲醇和苯甲酸的制備第46頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五一實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼杀郊兹┲苽浔郊状己捅郊姿岬脑砗头椒ǎ瑥亩由顚annizzaro反應(yīng)的認(rèn)識。進(jìn)一步熟練鞏固熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的測定，蒸餾及重結(jié)晶等基本操作。第47頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)原理Cannizzaro反應(yīng)：在濃的強(qiáng)堿作用下，不含α-活潑氫的醛類可以發(fā)生分子間自身氧化還原反應(yīng)，其中一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛則被還原為醇。第48頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五 Cannizzaro反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是羰基的親核加成。反應(yīng)涉及了羥基負(fù)離子對一分子不含α-H的醛的親核加成，加成物的負(fù)氫向另一分子醛的轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理表示如下：

第49頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五三、主要儀器與試劑儀器：燒杯、圓底燒瓶、直形冷凝管、蒸餾頭、尾接管、抽濾瓶、布氏漏斗等

試劑：苯甲醛、氫氧化鈉、乙醚、鹽酸、無水硫酸鎂等

第50頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五兩種產(chǎn)物的分離

在堿的催化下，反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物為苯甲醇和苯甲酸鈉鹽。容易看出，苯甲酸鈉鹽更易溶于水而苯甲醇則更易溶于有機(jī)溶劑。因此利用萃取的方法可以方便的分離二組分。有機(jī)層通過蒸餾可得到苯甲醇產(chǎn)品；水層通過鹽酸酸化即可得到苯甲酸產(chǎn)品。第51頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五四、實(shí)驗(yàn)步驟1、向6.0mL50%氫氧化鈉溶液錐形瓶中加入5mL新蒸的苯甲醛，使反應(yīng)液充分混合，用橡皮塞塞緊瓶口，用力振搖，時(shí)間0.5小時(shí)，最后成為白色糊狀物。2、在攪拌下加入適量的水（約10mL）使固體全部溶解。將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用乙醚萃取3次（10mL、5mL、5mL），合有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥后，水浴蒸干乙醚，再水泵抽干，得到苯甲醇，稱量。3、乙醚萃取過的水相，用濃鹽酸酸化至pH=3，剛果紅試紙變藍(lán)，待結(jié)晶全部析出，布式漏斗抽濾，用少許冰水洗滌，干燥，稱重，得到苯甲酸。第52頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五五、注意事項(xiàng)本反應(yīng)是在兩相中進(jìn)行，必須充分?jǐn)嚢?。加堿反應(yīng)要控制好溫度，若溫度高于12℃則反應(yīng)難控制，副反應(yīng)增多，顏色變深紅色；若溫度低于8℃則反應(yīng)過慢，體系內(nèi)不斷積聚NaOH，一旦發(fā)生反應(yīng)即可能猛烈而使溫度升高。加水10mL為宜，不宜太多，否則易損失產(chǎn)品。酸要加夠，以保證pH=3左右，使苯甲酸充分游離出來，這是影響苯甲酸收率的關(guān)鍵。重結(jié)晶苯甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷卻結(jié)晶即可。注意回流時(shí)間不能太長，否則產(chǎn)品會分解。第53頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五反應(yīng)在兩相間進(jìn)行，必須充分?jǐn)嚢?。鹽酸酸化速度。溶解固體時(shí)，加水應(yīng)適量。酸化時(shí)鹽酸的用量。用乙醚時(shí)實(shí)驗(yàn)室不能有明火。第54頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五六思考題乙醚萃取后的水溶液用鹽酸酸化，為什么要用剛果紅試紙？如不用剛果紅試紙，怎樣知道酸化是否恰當(dāng)？本實(shí)驗(yàn)根據(jù)什么原理來分離苯甲酸和苯甲醇？第55頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)六苯亞甲基苯乙酮的制備第56頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五1.學(xué)習(xí)由羥醛縮合反應(yīng)制備苯亞甲基苯乙酮的原理和方法。2.掌握減壓過濾的操作。一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五二實(shí)驗(yàn)原理

第58頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五三實(shí)驗(yàn)藥品藥品名稱苯甲醛苯乙酮NaOH溶液乙醇規(guī)格ARAR10％95％用量2.3mL2.5mL10mL10mL第59頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五四實(shí)驗(yàn)步驟在150ml的錐形瓶中加入10ml10%的氫氧化鈉、10ml95%乙醇、2.5ml苯乙酮、磁石，固定錐形瓶在水浴中不加熱，攪拌。取2.5ml新蒸的苯甲醛慢慢滴加，維持反應(yīng)溫度在20~25℃（常溫）之間。滴加完畢后繼續(xù)攪拌45min。將反應(yīng)液在冰浴中冷卻，使結(jié)晶析出，過濾。用60ml水洗滌產(chǎn)品三次至中性。洗滌后過濾，稱重。

第60頁，共70頁，2023年，2月20日，星期五四實(shí)驗(yàn)步驟

抽濾，水洗滌至中性，95％乙醇洗滌，粗產(chǎn)品10%NaOH,磁