有机化学实验全套教学课件PPT_图文(3)

关于分馏

在分馏柱内，当上升蒸气与下降冷凝液互相接 触时，上升蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部 分气化，两者之间发生了热量交换，结果，上升蒸气 中易挥发组分增加，而下降的冷凝液中高沸点组分增 加，如果继续多次，就等于进行多次蒸馏。这样靠近 分馏柱顶部易挥发物质的组分比率高，而在烧瓶里高 沸点组分的比率高。这样只要分馏柱足够高，就可将 这两种组分完全彻底分开。

常用分馏柱

a. 球形分馏柱； b. 韦氏（Vigreux）分馏柱 c. 填充式分馏柱

a.

b.

c.

分馏注意事项

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。由此可见， 在分馏过程中分馏柱是关键的装置，如果选择适当的分馏柱就可以在分馏柱的顶部出来的蒸汽经冷凝后所得到的液体可能是纯的低沸点成分或者是低沸点占主要成分 的流出物。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。

实验用试剂

苯胺，3 mL（上次实验制得） 冰乙酸，4.5 mL 锌粉，少量

实验装置图

实验步骤

圆底烧瓶 3 mL苯胺 4.5 mL冰乙酸 少量锌粉 装分馏装置，加热微沸15 min

。 大火加热，100 C即有液体馏出， 至温度下降，瓶内冒白烟即可停止分馏

搅拌下趁热倒入70 mL水中

产物熔点：114.3℃

冷却，抽滤，冷水洗涤，水重结晶

注意事项

可用10 mL量筒作为分馏接收器，量筒置于盛有冷水 的烧杯中。收集乙酸和水的总体积约2.25 mL。

加入锌粉是为了防止苯胺在反应过程中被氧化，通常 加入后反应液颜色会从黄色变无色。

反应完毕后须趁热搅拌下倒入水中，否则易结块，从 而包结杂质。

思考题

本实验为何需要使用分馏装置？分馏目的何在？

本实验为何不使用活性更高的乙酸酐来实现对苯 胺的酰化？

呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备

目的和要求

你好，楼主 我有两个化合物的混合粉末，想用半制备液相分开，首先在分析液相用35%甲醇（65%0.15%磷酸盐水溶液）两峰在35分钟左右分开，进样20ul有40mv的峰高两峰各有一肩峰（样品放了有两年了吧）两个物质只差一个甲氧基，其他都相同，在半制备液相上连续用80%、75%甲醇做流动相，9min左右出了一个大峰（后证实里面有很多小峰），65%甲醇成为两个峰，50%、40%甲醇分为四个峰，峰高依次减小，最后基本上也就是1、2mv（20ul）跟噪声有的一拼了，没有其他主峰出现，保留时间延长。测定法 精密量取野黄芩苷[含量测定]项下经索氏提取并稀释至100ml的甲醇溶液1ml，置50ml量瓶中，加甲醇至刻度，照标准曲线制备项下方法，自"以甲醇为空白"起，依法测定吸收度，从标准曲线上读出供试品溶液中野黄芩苷的重量（mg），计算，即得。实验编号：00751110实验名称：硫酸铜的制备及结晶水的测定实验学时：4学时实验目的：学习从废铜粉制备硫酸铜的方法。

实验原理

-氢原子的醛在浓碱作用下发生醛分子之间的氧化还原反应，即一分子醛被还原成醇，另一分子醛被氧化 成羧酸，这一反应称为康尼查罗反应，属歧化反应。答:cannizzaro 反应是指不含 α -h 的醛在浓碱条件下发生的氧化还原反应，一分子 氧化成羧酸，另一分子还原成伯醇。a.nh3是还原剂b.h2既是氧化产物又是还原产物c.电子转移数为2d.nah是还原剂2.高锰酸钾溶液与氢澳酸可发生反应：kmno4+hbr = br2+mnbr2+kbr+h2o，其中还原剂是 。

R 2 base R' R'' CHO R' R'' CH2OH R + R' R COOH

R''

R, R', R''均不为H

实验原理

Cannizzaro反应的实质是羰基的亲核加成。反应 涉及了羟基负离子对一分子不含α-H的醛的亲核加成，加 成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应，其反 应机理表示如下：

H C H O OHHO C OH H C O HO C O + C H O-

实验原理

格氏试剂可以与醛、酮等化合物发生加成反应，经水解后生成醇，这类反应被称作格氏反应(grignard reaction)。cannizzaro 反应 凡 α 位碳原子上无活泼氢的醛类和浓 naoh 或 koh 水或醇溶液作用时， 不发生醇醛缩合 或树脂化作用而起歧化反应生成与醛相当的酸(成盐)及醇的混合物。a．苯环上有两个取代基b．能发生银镜反应c．与na作用有h2产生答案(1)氧化反应(2)羧基(5)c(7)183．在有碱存在下卤代烃与醇反应生成醚(r—o—r′)：r—x＋r′—ohr—or′＋hx，化合物a经下列四步反应可得到常见溶剂四氢呋喃，反应框图如下：请回答下列问题：(1)1 mol a和1 mol h2在一定条件下恰好反应，生成饱和一元醇y，y中碳元素的质量分数约为65%，则a的分子式为________。

40% NaOH O CHO O CH2OH

+ O H+

COO-

O

COOH

两种产物的分离

在碱的催化下，反应结束后产物为呋喃甲醇和 呋喃甲酸钠盐。容易看出，呋喃甲酸钠盐更易溶于水 而呋喃甲醇则更易溶于有机溶剂。因此利用萃取的方 法可以方便的分离二组分。有机层通过蒸馏可得到呋 喃甲醇产品；水层通过盐酸酸化即可得到呋喃甲酸产 品。

实验用试剂

呋喃甲醛，5.5 mL 40% NaOH水溶液，4 mL 乙醚 浓盐酸，~7 mL 无水硫酸镁

实验步骤

100 mL烧杯 5.5 mL呋喃甲醛 。 冰水浴搅拌，保持5 C左右 4 mL 40% NaOH溶液 搅拌下缓慢滴加 。 保持温度8-12 C

继续搅拌20 min 得稠浆状物 5 mL水 沉淀溶解，暗褐色溶液

3×8 mL乙醚萃取

水层

有机层

实验步骤

水层 ~7 mL浓盐酸 至pH~3，固体析出 无水硫酸镁干燥

有机层

水浴蒸除乙醚

抽滤，少量水洗涤

蒸馏呋喃甲醇产品 。 收集169-172 C馏分

25 mL水重结晶

呋喃甲酸熔点：133-134℃

呋喃甲醇折光率：1.4868

实验注意事项

本反应是在两相中进行，必须充分搅拌。 加碱反应要控制好温度，若温度高于12℃则反应难控制， 副反应增多，颜色变深红色；若温度低于8℃则反应过慢， 体系内不断积聚NaOH，一旦发生反应即可能猛烈而使温度 升高。 加水5 mL为宜，不宜太多，否则易损失产品。 酸要加够，以保证pH=3左右，使呋喃甲酸充分游离出 来，这是影响呋喃甲酸收率的关键。 重结晶呋喃甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷却结 晶即可。注意回流时间不能太长，否则产品会分解。

思考题

乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，为什么要用刚 果红试纸？如不用刚果红试纸，怎样知道酸化是 否恰当？

本实验根据什么原理来分离呋喃甲酸和呋喃甲醇？

肉桂酸的制备

目的和要求

掌握由Perkin反应制备α, β-不饱和酸的原理和方法。

进一步巩固回流、水蒸汽蒸馏、重结晶等基本操作。

关于肉桂酸

肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间 体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。 它在农用塑料和感光树脂等精细化工产品的生产中也有 着广泛的应用。

COOH

系统命名：3-苯基丙烯酸 属α, β-不饱和酸

实验原理

羟醛缩合反应：有a -氢的醛或酮在酸或碱的催化作用下，缩合形成b -羟基醛或b -羟基酮的反应称为羟醛缩合反应。该法将苯胺（或其它芳胺）、甘油、硫酸和硝基苯（相应于所用芳胺）、五氧化二砷（as2o5）或三氯化铁等氧化剂放在一起进行反应，反应的第一步是甘油受到硫酸的作用失水生成丙烯醛，其次是丙烯醛和苯胺发生麦克尔型加成反应生成b -苯氨基丙醛，然后通过醛的烯醇式在酸的催化下发生失水作用，关环生成二氢化喹啉，二氢化喹啉受到硝基苯的氧化作用，失去一分子氢芳构化，就得喹啉，所有反应可以在同一体系内完成，产率很高。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％.。

主反应：

CHO + (CH3CO)2O base COOH + CH3COOH

碱催化剂一般为酸酐相应羧酸的钾盐或钠盐， 本实验采用醋酸钾作为碱催化剂。

实验原理

反应机理：

O H3C O O CH3 O base H2CO O O CH3 H O O O

O H OH

H+ O O O

1) 消去 2) 水解 COOH

实验用试剂

无水乙酸钾，2.5 g 苯甲醛，2.5 mL 醋酸酐，5 mL 饱和碳酸钠溶液 浓盐酸 活性炭

试验装置

反应装置

简易水蒸气蒸馏装置

实验步骤

250 mL 三口烧瓶 2.5 g乙酸钾

残余液 冷却后加活性炭

2.5 mL苯甲醛

煮沸数分钟

5 mL醋酸酐

趁热过滤

混合均匀，装球形冷凝管、 温度计、干燥管

滤液 搅拌下滴加浓盐酸

。 加热回流反应1 h，保持内温165-170 C

至pH=3，大量固体析出

取下烧瓶，趁热加入饱和碳酸钠 水溶液至pH~8-9 80 mL水

冷却，抽滤，少量水洗

产物烘干，称量，测熔点

蒸馏，至馏出液无油珠

产物熔点：135.6 ℃

注意事项

3．5．1化台物3 见图路线3 的精制方法①将化合物3的粗品59溶于75ml乙酸乙酯，加入29干燥活性炭，15"c搅拌30min，过滤后，滤液减压蒸干溶剂，加入iomldmf溶解，滴入已预冷至4℃的looml蒸馏水中，边滴边剧烈搅拌，析出固体，过滤，干燥，得到淡黄色固体，即为化合物3的纯品。3、 根据权利要求l所述硫酸钠法生产氟硅酸钠的工艺，其特征在于 将分离氟硅酸钠后得到的母液硫酸钠溶液与氟硅酸溶液反应晶化，保持氟硅 酸与硫酸钠的摩尔比为l: 1.0~1.2,反应完成后，投放固体硫酸钠化盐，直 至硫酸钠的质量百分比浓度为15~20%,反应、化盐结東后，分离氟硅酸钠， 母液盐溶液进入再次循环化盐、反应过程。普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙（3cao·sio2）、硅酸二钙（β-2cao·sio2）、铝酸三钙（3cao·al2o3）和铁铝酸四钙（4cao·al2o3·fe2o3）四种矿物组成的,它们的相对含量大致为：硅酸三钙37～60％,硅酸二钙15～37％,铝酸三钙7～15％,铁铝酸四钙10～18％.这四种矿物遇水后均能起水化反应,但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同,各矿物的水化速率和强度,也有很大的差异.按水化速率可排列成：铝酸三钙＞铁铝酸四钙＞硅酸三钙＞硅酸二钙.按最终强度可排列成：硅酸二钙＞硅酸三钙＞铁铝酸四钙＞铝酸三钙.而水泥的凝结时间,早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙.现分别简述它们的水化反应.。

思考题

若用苯甲醛与丙酸酐发生 Perkin 反应，其产物是 什么？

在实验中，如果原料苯甲醛中含有少量的苯甲酸， 这对实验结果会产生什么影响？应采取什么样的 措施？

水蒸气蒸馏的目的是为了除去什么组分？

环己酮的制备

目的和要求

掌握铬酸氧化法制备环己酮的原理和方法。 巩固萃取和简易水汽蒸馏以及蒸馏的基本操作。