有机化学实验全套教学课件PPT_图文(2)

思考题

酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰，没有气泡2，试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深，最后变成黑色的原因是.88cmⅠ第①组实验中：______．若同时有刺激性气味的气体产生某兴趣小组利用她图装置，将不同浓度的硫酸与dml&dfs8。制备这些剂型的技术都是现有的，辅料也可以选择最普通的、相应的、医学上可接受剂量的辅料，本领域技术人员可以根据现有领域各剂型的公开资料进行选择，辅料的用量可根据实际需要量来确定，例如，辅料可以包括凡士林、液体石蜡、固体石蜡、羊毛脂、羊毛醇、蜂蜡、二甲基硅油、乳化剂、抗氧剂、抑菌剂、乙醇、丙二醇、甘油、尿素、三乙醇胺、二乙醇胺、卡波姆、羟丙甲纤维素、羧甲淀粉钠、羧甲纤维素钠、十六醇、十八醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、司盘、吐温、聚乙二醇、硅酸铝镁胶体、己二醇、聚烷基萘磺酸钠、可可豆二乙酰乙酸钠、亚油酸酰胺二乙醇胺、乙氧基化羊毛酯、月桂酸二乙醇胺、月桂酸肉豆蘧酸二乙醇胺和十二烷基硫酸钠中的至少一种。 实验 结论 a. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明 生成的1，2－二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳 b. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 c. 用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 d. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 解析b项，钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明水中的氢比乙醇中的氢活泼，错误。

苯胺的制备

目的和要求

掌握用硝基苯还原制备苯胺的原理及其方法。

了解水蒸汽蒸馏的原理、基本操作及其用途。

实验原理

反应式：

4PhNO2 + 9Fe + 4H2O H+ 4PhNH2 + 3Fe3O4

苯胺的制取不可能用任意直接方法将氨基（NH2）导入芳环上，而是经过间接方法来制取。将硝基 苯还原就是制取苯胺的一种重要的方法。实验室常用的 还原剂有锡-盐酸、二氯化锡-盐酸，铁-盐酸、铁-醋酸 及锌-醋酸等。用锡-盐酸作还原剂时，作用较快。产率 较高。但价格较贵，同时，酸碱用量较多，铁-盐酸的 缺点是反应时间较长，但成本低，酸的用量仅为理论量 的1/40，如用铁-醋酸，还原时间还能显著缩短。

实验原理

还原机理： 铁粉被活化，生成还原剂乙酸亚铁：

Fe + 2CH3COOH Fe(CH3COO)2 + H2

乙酸亚铁被氧化生成碱式乙酸铁：

2Fe(CH3COO)2 + [O] + H2O 2Fe(OH)(OAc)2

碱式乙酸铁与铁及水作用后，生成乙酸亚铁和乙酸，形成 催化循环：

2fe2+ + 2h2o + o2→2fe(oh)2 4fe(oh)2+ 2h2o +o2→4fe(oh)3 反应产物fe(oh)2、fe(oh)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。常温过滤式除氧属化学除氧，是采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/l以下，其反应式为：2fe2++2h2o+o2→2fe(oh)24fe(oh)2+2h2o+o2→4fe(oh)3反应产物fe(oh)2、fe(oh)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。 1、工作原理 常温过滤式除氧属化学除氧，它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/l以下，其反应式为：2fe2+ + 2h2o + o2→2fe(oh)2 4fe(oh)2+ 2h2o +o2→4fe(oh)3反应产物fe(oh)2、fe(oh)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。

关于水蒸气蒸馏

定义：把不溶或难溶于水但有一定挥发性的有机物和水混 和，通入水蒸气，使有机化合物随着水蒸气蒸馏出来的操 作。

适于水蒸气蒸馏物质的条件：

cio一贮备溶 液：0．5m ，表面活性剂可 以敏化或抑制化学发光反应， 以nac10溶 液配 制，用碘 量 法 标 定 其浓 从而使化学发光强度增 n或减弱 i·2 根 度 3 fe”贮 备 溶 液：1mg／ml~表面活 据被敏化或被抑镧的化学发光强度与表面活 性剂溴代十四烷基吡啶 tpb 、溴代十 六烷 性剂浓度的关系曲线，可 以铡定表面活性剂 基三 甲胺 ctab 和溴代十八 烷 基 三 甲胺 的临界胶束浓度 cmc 。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：ca(hco3)2==caco3↓+co2↑+h2o 洞顶的水在慢慢向下渗漏时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日久天长洞顶处形成钟乳石，洞底处形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。本游戏先加热试管使水沸腾，让水蒸气充满在密封试管的空间中，再用冰水袋包住试管，让水蒸气凝结成水，造成试管内低压状态，而且水袋越冷，试管内压力越低，试管内的水的沸点就会越低。

水蒸气蒸馏的简单原理

假设物质A和水，其蒸气压分别为PA和P水，则混合物总 蒸气压P=PA+P水。 当P与外界大气压力相同时，混合物开始沸腾。此时的 温度必然低于任一组分的沸点。 沸腾时混合蒸气中二组分物质的量之比nA/n水= PA/P水 也就是说：A的蒸气压越大，馏出物里A的含量就越高。

实验用试剂

铁粉，20 g 冰乙酸，2 mL 硝基苯，10.5 mL 精盐 粒状NaOH

实验步骤

二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)是聚氨酯工业重要的原料之一.本文对以碳酸二甲酯为原料非光气合成二苯甲烷二异氰酸酯的绿色工艺进行了研究.首先探讨了苯氨基甲酸甲酯(mpc)缩合反应生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(mdc)的工艺过程及影响因素,选择甲醛为反应甲基化试剂,固体酸为催化剂,二乙二醇二乙醚为溶剂.研究表明:a35大孔酸性树脂对mdc的合成具有较好的催化效果,其较优的工艺条件为:温度100℃,原料配比n(mpc)/n(甲醛)=6,催化剂用量10％,反应时间4h.此时,mpc的转化率可达36.3％,mdc的收率可达59.5％.缩合反应后的产物经减压蒸馏,分离提纯后可得到纯度95％以上的mdc.mdc受热分解生成mdi.研究表明:在加热过程中,mdc首先分解放出ch30h,生成mdi,然后继续热分解放出co2,生成胺类物质.金属锌可降低mdc的热分解温度,抑制过度的热分解,提高mdc的选择性.以zn为催化剂,邻苯二甲酸二辛酯为溶剂,在温度260℃时催化热分解mdc,反应20min,mdi的收率为20.9％,纯度98％.。1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ1.29(3h，t，j＝7.33hz)，1.47(4h，s)，2.47(3h，s)，4.21(2h，q，j＝7.33hz).〔参考例3-2〕3-(1-乙氧羰基环丙基)-2-氟-2-丁烯酸乙酯在1-乙酰基环丙烷羧酸乙酯(124.5g，0.797mmol)的苯溶液(1500ml)中加入锌粉末(156.4g，2.39mol)，在加热回流的同时加入催化剂量的碘，然后用1小时滴加溴氟乙酸乙酯(94.23ml，0.797mol)的苯(200ml)溶液，加热回流1小时。b．将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色 c．将苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50℃—60 ℃ 水浴中加热 d．液态植物油与氢气反应生成固态物质 14．糖类、油脂和蛋白质是生命活动所必需的营养物质。

安装水蒸气蒸馏装置，进行水蒸气蒸馏

硝基苯的加入：由于反应比较 剧烈，硝基苯需从冷凝管上方 分批加入。开始可能无现象， 是因为反应尚未引发，可小心 加热，一旦反应启动后即比较 剧烈。每加一次硝基苯均需剧 烈振荡，待反应开始稳定再加 下一批硝基苯。如果反应液上 冲很厉害，可以再冷凝管上方 再加一根冷凝管。

馏出液

试验装置

反应装置

水蒸气蒸馏装置

水蒸气蒸馏注意事项

正确安装水蒸气蒸馏装置（反应瓶不动，回流装置改蒸 馏装置，前方加水蒸气发生装置）。 水蒸气发生瓶内装水量为容积的3/4为宜，内须加沸石。 水蒸气导管须插入到反应瓶液面以下，可往反应瓶内加 适量水，但瓶内液体总体积不宜超过容积的1/3。 水蒸气蒸馏时一般只对水蒸气发生瓶进行加热。但为防 止水蒸气在反应瓶中冷凝积累过多，可适当对反应瓶进行 加热。 蒸馏完毕后及时清洗烘干蒸馏装置以备最后蒸馏用。

实验步骤

馏出液 精盐，至饱和

水层

有机层 粒状NaOH干燥 倾滗入蒸馏瓶，蒸馏产品 。 收集180-185 C馏分

盐析作用：由于产物 苯胺在水中有一定的 溶解度。加入精盐使 水层饱和，这样溶解 在水中的大部分苯胺 就成油状物析出，可 减少损失。

产物称重或量体积，测折光率

按体积比1:1.5的比例和冰乙酸混合 保存以备下次反应

产物折光率：1.5863 密度：1.02 g/mL

注意事项

本实验为连续实验制备乙酰苯胺的第一步，产率直接关 系到下一步反应的原料多少。 硝基苯还原反应时要小心，加热回流期间人绝对不可离 开。 水蒸气蒸馏时须注意沸水可能从安全管上方冲出，操作 要小心防止烫伤。 最终产品按体积比1:1.5（产品:冰乙酸）与冰乙酸混合保 存备用。

思考题

有机物需具备什么性质才能采用水蒸气蒸馏的方 法提纯？

如果最后制得的苯胺中含有硝基苯，应如何加以 分离提纯？

沉锇后的母液加入1l10％的na2s溶液，煮沸，再用盐酸调节至ph＝4～5，煮沸，过滤出oss2返回下批物料一同蒸馏，滤液经中和后排放。三硅酸镁难溶于水,在医药上可做抗酸剂.它除了可以中和胃液中多余酸之外,生成的还可覆盖在有溃疡的胃表面,保护其不再受刺激.三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为_________.将三硅酸镁加到盐酸中,充分反应后,滤去沉淀,以甲基橙为指示剂,用溶液滴定剩余的盐酸,消耗溶液,则的值为_________.(注:的摩尔质量为)。⑷实验时先向饱和nacl溶液中通入较多的nh3（溶液显碱性），再通入足量的co2，其原因是____（填写序号）。

乙酰苯胺的制备

目的和要求

掌握由苯胺乙酰化制备乙酰苯胺的原理和方法。 掌握分馏的原理及分馏装置的安装和操作。 巩固重结晶的操作方法。

实验原理

反应式：

NH2 + CH3COOH heat H N O CH3 + H2O

芳胺的酰化在有机合成中的作用： 乙酰化反应常被用来“保护”伯胺和仲胺官能团，以降低芳 胺对氧化性试剂的敏感性。 氨基经酰化后，降低了氨基在亲电取代反应（特别是卤化） 中的活化能力，使其由很强的第I类定位基变成中等强度的第I 类定位，使反应由多元取代变为有用的一元取代。 由于乙酰基的空间效应，往往选择性地生成对位取代产物。 在某些情况下，酰化可以避免氨基与其它功能基或试剂（如 RCOCl，-SO2Cl，HNO2等）之间发生不必要的反应。

实验原理

作为氨基保护基的酰基基团可在酸或碱的催化下 脱除。

芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加热来进行酰化， 使用冰醋酸试剂易得，价格便宜，但需要较长的反应时 间，适合于规模较大的制备。虽然乙酸酐一般来说是比 酰氯更好的酰化试剂，但是当用游离胺与纯乙酸酐进行 酰化时，常伴有二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副产物的生成。

关于分馏

在共沸物达到其共沸点时，由于其沸腾所产生的气体部分之成分比例与液体部分完全相同，因此无法以蒸馏方法将溶液成份进行分离。当蒸馏瓶中的另一部分蒸汽上升至分馏柱中时，便和这些已 经冷凝的液体进行热交换，使它重新沸腾，而上升的蒸汽本身则部分地被冷凝，因此，又产生了一次新的液体-蒸汽平衡,结果在蒸汽中的低沸点成分又有所增加。当蒸馏出来的混合蒸气进入分馏柱后，挥发度小的物质的蒸 气在还未达到顶部时就冷凝为液体，又流回蒸馏瓶里。