大学有机实验讲义

更新时间:2024-06-05 15:44:01 阅读量: 综合文库 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

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

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 oC)。利用这一点,我们可以测定纯液体有机物的沸点。又称常量法。

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。 三、药品和仪器

药品: 乙醇; 仪器:圆底烧瓶、温度计、直形冷凝管等。 四、实验装置

主要由气化、冷凝和接收三部分组成,下图是常压蒸馏的图示:

1、圆底烧瓶:圆底烧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烧瓶容积1/3-2/3。液体量过多或过少都不宜(为什么),若是易挥发液体,则液体量不应超过圆底烧瓶容积的1/2(为什么)。

第1页

2、温度计:温度计应根据被蒸馏液体的沸点来选,低于100oC,可选用100~150oC温度计;高于100oC,可选用250-300oC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)。

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20ml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,注意温度计水银球的位置。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(注意顺序)。注意冷水自下而上(为什么)。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,使蒸馏速度以每秒1—2滴为宜(为什么)。此时温度计读数就是馏出液的沸点。

3、收集馏液:准备锥形瓶,接受所需馏分,并记下该馏分的沸程:即该馏分的第一滴和蒸馏结束时温度计的读数。

注意:即使杂质很少,也不要蒸干(为什么)。

4、拆除蒸馏装置:蒸馏完毕,先应撤出热源,冷却后停止通水,最后拆除蒸馏装置(与安装顺序相反)。

5. 同样操作,蒸馏并测定水的沸点。 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?

第2页

3、如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?

4、先加热后开水行不行,为什么?蒸馏结束后为何先撤热源,冷却后停水? 5、撤热源时,仅仅关上电热套的开关行不行,为什么? 6、温度计水银球应该在什么位置?为什么要在这个位置?

第3页

熔点的测定

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; 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1)。

图1 相随时间和温度的变化 图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,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。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M1L1′),固液两相交点M1即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点,TM1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。 三、实验目的

第4页

1. 测定有机化合物的熔点 2. 判断化合物的纯度 四、药品和仪器

药品:液体石蜡;尿素;肉桂酸;尿素和肉桂酸1:1混合物。 仪器:温度计;b型管(Thiele管)。 五、实验操作

1. 封闭玻璃毛细管

在用玻璃毛细管取样之前,需要将开口的两端之一封闭。将其中的一个开口端靠近酒精灯火焰的外焰灼烧,直至毛细管封闭端的内径有两条细线相交,同时不断旋转玻璃毛细管使其受热均匀,防止出现端口在灼烧过程中弯曲的现象。

2. 样品的装入

取少许(0.1~0.2g)样品放于干净表面皿上,用玻璃棒将其研细并集成一堆(为什么要研细)。把毛细管开口一端垂直插入堆集的样品中,使样品挤入管内,然后,把该毛细管垂直于实验台面轻轻上下振动,使样品进入管底,将装有样品的毛细管管口向上,放入长约50一60Cm垂直于桌面的玻璃管中,管下可垫一表面皿,使之从高处落于表面皿上,如此反复多次后,尽量使样品装得紧密(为什么),样品高度1-3mm。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、墩实,否则影响测定结果。

3. 安装仪器

按图安好装置,将提勒管固定在铁架台上,高度以酒精灯火焰可对侧管处加热为准。在提勒管中放入液体石蜡,液面稍高于上侧管下端(为什么)。提勒管口配一缺口单孔软木塞(为什么用缺口的),温度计插入孔中,刻度应向软木塞缺口。剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部(如下图),固定熔点管的橡胶圈不可浸没在液体石蜡中(为什么)。将粘附有熔点管的温度计小心地插入导热液中,以小火在图示部位加热(为什么)。温度计插入熔点管中的深度以水银球恰在熔点管的两侧管的中部。

第5页

5. 什么情况下用回流?回流高度一般如何要求? 6. 这次干燥可否用无水氯化钙,原因? 7. 该实验主要的副反应是什么?

第11页

正溴丁烷的制备

一、 实验目的:

1. 学习以溴化钠、浓硫酸和正丁醇制备正溴丁烷的原理与方法; 2. 学习带有吸收有害气体装置的回流加热操作。 二、 实验原理:

本实验中正溴丁烷是由正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热而制得: 【反应式】 主反应:

NaBr + H2SO4HBr + NaHSO4 H2SO4n-CHBr + HOn-CHOH + HBr492 49

三、 试剂和仪器

9.2ml(0.05mol)正丁醇,7g(约0.07mol)无水溴化钠,浓硫酸,饱和碳酸氢钠溶液,无水氯化钙。 装置图:

四、实验步骤: 1、投料

在圆底烧瓶中加入5ml水(作用?),在冷水浴中一边震荡圆底烧瓶一边慢慢将7ml浓硫酸分批加入水中。混合均匀并冷至室温后(为什么),再分批加入4.6ml正丁醇,振荡,混合均匀,加入7g溴化钠,充分旋动烧瓶以免结块,充分振荡后加入两粒沸石。 2、以电热套做热源,按上图安装回流装置(含气体吸收部分)。 3. 加热回流

小火加热至沸,并始终保持微沸状态(为什么需要微沸),回流30分钟(时间为什么不能过短和过长),不断振摇烧瓶促使反应完成。 4. 分离粗产物

待反应液冷却后,改回流装置为蒸馏装置,重新加入沸石,蒸出粗产物。(如何判断粗产物是否蒸完?)。 5、洗涤粗产物

向馏出液加入10ml水洗涤,分液后,再用5ml浓硫酸洗涤有机层(作用?)。尽量分去硫酸层。其后,有机相依次用10ml水(作用?)、饱和碳酸氢钠溶液(作用?)和水(作用?)洗涤后,转入干燥的锥形瓶中,加入无水氯化钙干燥,间歇摇动锥形瓶,直到液体清亮为止。

第12页

6、收集产物

将干燥好的产物移至50ml烧瓶中,加热蒸馏,收集99—103℃的馏分。

五、 思考题

1、该实验主要的副反应是什么,副产物如何除去? 2、分液的时候产物各取哪一层? 3、回流结束后,装置的拆卸顺序?

第13页

环己酮的制备

一 实验目的

1. 学习由醇氧化制备酮的基本原理。 2. 掌握由环已醇氧化制备环己酮的实验操作。

二 基本原理

OHNa2Cr2O7H2SO4O三 试剂与规格

浓硫酸 C.P. 环己醇 C.P. 重铬酸钠 C.P. 无水硫酸镁 C.P. 甲醇 C.P. 精盐

四 实验步骤

1. 投料

在50mL圆底烧瓶中放入10mL凉水,慢慢加入2.5mL浓硫酸。充分混合后,振摇下缓慢加入1.92g(2mL,19.24mmol)环己醇。在混合液中放一温度计,并将溶液温度降至30℃以下(为什么?)。 2. 反应

将重铬酸钠3.5g(11.6mmol)溶于盛有2mL水的烧杯中。用滴管分批加入圆底烧瓶中(至少分四次,为什么?),并不断振摇使之充分混合。

振摇时烧瓶中通过温度计套管插入温度计测温,氧化反应开始后,混合液迅速变热,且橙红色的重铬酸盐变为墨绿色的低价铬盐。当烧瓶内温度达到55℃时,可用冰水浴适当冷却,控制温度不超过60℃。待前一批重铬酸盐的橙色消失之后,再加入下一批。

全部滴加完毕后,继续振摇直至温度有自动下降的趋势为止,最后加入2mL甲醇(作用?)使反应液完全变成墨绿色。 3. 蒸馏

反应瓶中加入12mL水,并改为蒸馏装置,收集90~99℃之间的馏分。 4. 萃取、干燥

将馏出液用1g NaCl饱和(作用?)。分液漏斗分出有机层后,分别用6ml乙醚萃取两次水层,合并有机层和萃取液,然后加入无水MgSO4干燥。

5. 水浴或电热套低温加热蒸出乙醚(沸程:33~38℃),计算产率。

五 思考题

1. 为什么要将重铬酸钠溶液分批加入反应瓶中?

2. 如欲将乙醇氧化成乙醛,为避免进一步氧化成乙酸应采取哪些措施? 3. 当氧化反应结束时,为何要加入甲醇?

第14页

4. 若环己醇粘稠,可采用什么方法弥补环己醇粘在量筒上的损失? 5. 蒸馏乙醚时应该注意什么?

第15页

实验九 固体有机物的提纯 (重结晶)

一、实验目的:

学习重结晶提纯固态有机化合物的原理和方法;掌握抽滤, 热过滤操作。 二、实验原理:

重结晶提纯法的原理是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,并且随温度的升降各组分溶解度的改变也不相同,而使它们相互分离的。本实验中,被提纯的物质在热溶剂中溶解度大,而在冷溶剂中几乎不溶或溶解度甚小。杂质在热溶剂中不溶的,趁热过滤混合物的饱和溶液即可除去;这样便达到了分离的效果。

适用于产品与杂质性质差别较大,产品中杂质含量小于5%。所以,重结晶前要初步提纯。 三、实验步骤:

1. 用水重结晶乙酰苯胺

称取2g粗乙酰苯胺,放入200-250ml烧杯中,取50ml水为溶剂,搅拌加热至沸腾,若不完全溶解,再加入少量水,直至完全溶解后,再多加20~50%水,稍冷,加少许活性炭,搅拌均匀后,继续加热煮沸5~10min。

通过热水漏斗进行热过滤,滤液置于烧杯中,令其冷却结晶。结晶析出完全后,抽滤,以2~3ml水洗涤,压紧抽干,产品置于表面皿上自然晾干后称量。

2. 用70%乙醇重结晶萘

在装有回流冷凝管的100ml烧瓶中,放入3g粗萘,用20ml70%乙醇作溶剂,活性炭为脱色剂进行重结晶。结晶在表面皿上干燥后称量。 四、注意事项

1. 若用的溶剂是低沸点,易燃的,严禁在石棉网上直接加热,必须装上回流冷凝管,并根据其沸点的高低,选用热溶。

2. 若固体物质在溶剂中溶解速度较慢,需要较长加热时间时,也要装上回流冷凝管,以免溶剂损失。

3. 溶解操作是将待重结晶的粗产物放入窄口容器中,加入计算量略少的溶剂,然后逐渐添加至恰好溶解,最后再多加20~100%的溶剂(溶剂的边缘量,下面的实验结果将会看出),将溶液稀释,否则趁热过滤时容易析出结晶。 五、思考题

1. 为什么活性炭要在固体物质全部溶解后加入?防止吸附产品。 2. 如何选择溶剂,在什么情况下选择混合溶剂?

第16页

环己酮肟的制备

一、 实验目的:

学习和掌握醛、酮与羟胺生成肟的反应原理和实验方法。 二、 实验原理:

醛、酮与羟胺的加成缩合物是好的结晶,具有固定熔点,因而常用来鉴别醛、酮。这类化合物在稀酸的作用下,能够水解为原来的醛、酮,因而可以利用这种反应来分离和提纯醛、酮。

本实验以环己酮和盐酸羟胺为原料制备环己酮肟。

O+NH2OHNOH+H2O

三、 试剂与规格

盐酸羟胺 C. P.,醋酸钠 C.P.,环己酮 C.P.。 四、 物理常数及化学性质

2020环己酮(cyclohexanone):分子量 98.14,沸点 155.65℃,nD 1.4507,d4 0.9478。 无

色可燃性液体,微溶于水,能与醇、醚及其它有机溶剂混溶。本品是生产聚酰胺的重要原料。

环己酮肟(cyclohexanone oxime):分子量 113.14,熔点 89~90 ℃,棱柱体白色结晶。不溶于水,溶于乙醇和乙醚,本品是有机合成中间体。 五、 实验步骤:

(一)粗品制备: 1. 取试剂: 取两个100烧杯:

30 ml 水7 g 盐酸羟胺7.5 ml 环己酮2. 反应

20 ml 水10 g 醋酸钠

注: 加入的醋酸钠溶解慢,怎样促使其溶解?

将醋酸钠溶液分批滴加至环己酮溶液中,加入的同时不断振摇锥形瓶,此时有固体析出。加完后,用塞子塞住瓶口,剧烈振摇锥形瓶10分钟,可以看到析出白色粉状的环己酮肟结晶。 注: 为什么反应不在较高温度下进行?

(二)粗品精制:

第17页

冷却后,将混合物抽滤,固体每次用2—3ml水洗涤两次。抽干后,在滤纸上进一步地压干。

用乙醇做重结晶,得到白色晶体,熔点为89~90℃。 注:

1)产量必须大于5g,以进行下一次实验。 2)水洗的目的是什么?。 六 思考题

1. 制备环己酮肟时,加入醋酸钠的目的是什么? 2. 注意观察,若反应不完全,出现的固体是什么形状?

第18页

己内酰胺的制备

一 实验目的

1.学习贝克曼重排的反应机理。 2.学习该反应的实施方法。

二 基本原理

H2ONOH85%H2SO4NOH2H2ON 重排NCNCOH2HOHNC三 试剂与规格

环己酮肟 (自制) 20% 氢氧化铵溶液 85% 硫酸溶液

四 实验步骤

1. 投料

在250mL烧杯中(为什么用大烧杯进行反应?),加入5g环己酮肟和5mL85%硫酸, 玻璃棒搅拌使反应物混合均匀。

2. 加热反应。在烧杯中放置一支200℃的温度计,小心慢慢加热烧杯,当开始有较多气泡产生时,立即移去热源(为什么),反应在几秒钟内即完成。

3.冰水浴冷却,当溶液温度下降至0~5℃时,不断搅拌下小心滴入20%氢氧化铵溶液,控制温度在20℃以下(为什么?),直至溶液恰好对石蕊试纸呈碱性(观察氨水的用量和滴加时间)。

4.用CCl4萃取三次,5ml/次,合并有机层,用无水硫酸镁干燥(注:萃取前可先加6~7mL水,通过实验观察原因?)

5.蒸出多余的CCl4回收,剩5mL左右。稍冷却,在搅拌状态下滴加石油醚至固体析出。 6.继续搅拌并冷却,抽滤得产品,用石油醚洗涤。

五 思考题

NOH1.反式甲基乙基酮肟( 3 C C 2 H 5 )经贝克曼重排得到什么产物? CH

OH 7 C2.某肟发生贝克曼重排得到一化合物( C 3 NHCH 3 )试推测该肟的结构?

第19页

乙醚的制备

一 实验目的

掌握实验室制乙醚的原理与方法,初步掌握低沸点易燃液体的操作要点。 二 实验原理

主反应:

C2H5OH+H2SO410~0130CC2H5OSO2OH+H2O

~CC2H5OSO2OH+C2H5OH135145C2H5OC2H5+H2SO4

总反应:

C2H5OH140C 副反应:

H2SO4C2H5OC2H5+H2O

170CC2H5OHH2SO4[O]H2SO4CH2=CH2+H2OCH3CHO+SO2+H2OCH3CHOCH3COOH+SO2+H2OH2SO3

三 试剂

SO2+H2O

95%乙醇;浓硫酸;5%氢氧化钠溶液;饱和氯化钠溶液;饱和氯化钙溶液; 无水氯化钙固体

第20页

四 实验步骤 1. 投料

在100 mL干燥的三颈烧瓶 中加入13 mL 95 %乙醇,将烧瓶浸入冰水中冷却,缓慢加入12 mL浓硫酸混匀(为什么先加乙醇,再加浓硫酸),滴液漏斗内盛有25 mL 95 %乙醇,漏斗脚末端与温度计的水银球必须浸入液面以下距瓶底约0.5~1cm(为什么),加入2 粒沸石,接受器浸入冰水中冷却,尾接管的支管接橡皮管通入水槽,如上图。(如何保证装置的气密性?) 2.加热反应

用电热套加热,使反应温度比较迅速升到1400C。开始由滴液漏斗慢慢滴加乙醇。控制滴加速度与馏出液速度大致相等(1d/s)(思考滴加过快会如何?),维持反应温度在135~145℃,约30分钟滴加完毕,再继续加热10min,直到温度上升到160℃,去掉热源停止反应。 3. 精制

依次用8mL 5 % NaOH 溶液洗涤,8 mL饱和NaCl溶液洗涤(为什么用饱和NaCl溶液洗涤而不用水洗?), 每次8mL饱和CaCl2溶液洗涤两次。然后用无水氯化钙干燥,在水浴中蒸馏,收集沸点在33~38 ℃的馏分。

称量,计算产率。 注意:

1)用NaOH 溶液洗涤后,尽量将NaOH 溶液分干净(为什么)。 2)干燥时,锥形瓶塞上空心塞。 五 实验关键 1)气密性

2) 温度的控制。

第21页

甲基橙的制备

一、 实验目的:

1. 学习和掌握一步法合成甲基橙的原理和方法。 2. 巩固重结晶的原理和操作。 二、实验原理:

甲基橙可通过对氨基苯磺酸的重氮化反应以及重氮盐与N,N-二甲苯胺的醋酸盐,在弱酸性介质中进行偶联来合成。

其化学反应过程如下:

三 试剂与规格

亚硝酸钠 C.P.,浓盐酸 C.P.,冰醋酸 C.P.,对氨基苯磺酸 C.P.,N,N-二甲苯胺 C.P.,95% 乙醇 C.P.,5%氢氧化钠。 四、实验步骤: (一)粗品制备:

1. 在100ml小烧杯中加入2.5g对氨基苯磺酸晶体和1.5mlN,N-二甲苯胺 ,再加入50ml水,测出PH值(PH=6).

2. 搅拌下滴加20%的亚硝酸钠5ml(约需15分钟),滴完后继续搅拌20分钟,此过程中要测出开始、中间和结束时的PH值,观察颜色变化。

3. 取2%的氢氧化钠5ml加入反应液中,使体系显弱碱性,搅拌均匀,测出PH值。 4. 加热至沸,溶解固体。 5. 冷却,抽滤得粗品。 (二)粗品精制:

每克粗产品大约用25ml2%的氢氧化钠做重结晶。待结晶完全析出后抽滤,沉淀用很少量的乙醇洗涤,得到橙色的片状甲基橙结晶。

第22页

取少量甲基橙溶解于水,加几滴稀盐酸溶液,观察所呈现的颜色。接着用稀氢氧化钠溶液中和,颜色有什么变化? 六 思考题

1. 产物用乙醇洗涤的目的是什么?

2. 如何判断重氮化反应的终点?如何除去过量的亚硝酸?

第23页

己 二 酸 的 制 备

一、 实验目的:

1. 学习利用环己醇氧化制备己二酸的原理和方法。 2. 掌握过滤、重结晶等基本操作。 二、 实验原理:

OH[O]O[O]COOHCOOH

OH50%HNO3NH4VO3 , 55--60℃COOHCOOH

三、 实验步骤: (一)粗产品的制备

1. 安装带有吸收装置的回流装置(用80—100 ml的NaOH碱液吸收) 注解:

1)仪器:三颈瓶,温度计(带套管),直形冷凝管(回流),恒压滴液漏斗,吸收装置(大烧杯和普通漏斗)。

2)铁夹固定吸收装置的橡胶管但不要堵住。(为什么)。 3)漏斗不要浸入碱液太深(为什么)。

4)接口涂抹凡士林以保证气密性,若有漏气,马上停止实验。

5)冷凝管使用时注意进水、出水口和橡胶管的连接要牢固,防止橡胶管脱落后水流进电热套,造成电热套的损坏。 2. 投料:

50% 硝酸12 ml偏钒酸铵少许恒压滴液漏斗中的4 ml 环己醇3-5 滴问题:

(1). 为什么偏钒酸铵不能加多? (2). 可以用浓硝酸吗,为什么?

3. 先滴加3~5滴环己醇,加热至反应开始(50℃),瓶内有红棕色气体放出。马上停止加热

第24页

100 ml 的三口烧瓶中

(为什么),保持温度在50—60℃之间,不断振荡下慢慢滴加剩余的环己醇(注意温度的变化,温度升高,用冰水冷却,温度降低用热水加热)(为什么缓慢滴加),滴加时间控制在20分钟以上。

4. 滴加完后继续振荡,并加热到80~90℃,保持30分钟,至无红棕色气体放出。 5. 将反应液趁热倒入50ml的烧杯中,冷却析出己二酸,冷却约20—30分钟。 6. 抽滤,用15ml冷水洗涤,得粗产品。(观察洗涤的作用) (二) 粗产品的精制:

用水做重结晶。己二酸在冷水中的溶解度为;1.44g/100ml;在沸水中为160g/100ml。得到白色棱状晶体。熔点:153℃。 四、实验关键:控制反应温度。 五、注意事项: 1. 装置的气密性。 2. 导气管保持畅通。

第25页

苯甲酸和苯甲醇的制备

一、目的

1、学习由苯甲醇制备苯甲酸的原理和方法,从而加深对Cannizzaro反应的认识。 2、复习掌握液体有机物的洗涤和干燥等基本操作。 二、原理

无α-氢原子的醛类在浓的强碱溶液作用下,发生Cannizzaro反应,一分子醛被氧化成羧酸(在碱性溶液中成为羧酸盐),另一分子醛则被还原成醇。

2Ph-CHO NaOH/加热 Ph-CH2OH + Ph-COONa

Ph-COONa HCl Ph-COOH

副反应 Ph-CHO O2 Ph-COOH 三、试剂

Ph-CHO 5ml(0.059 mol) ,NaOH 4g,乙醚 15ml,NaHSO3 (饱和) Na2CO3 10% ,HCl (浓),无水MgSO4

四、实验步骤

1. 在100mL锥形瓶中,搅拌下,放入4g氢氧化钠和5ml水配置成的水溶液,振荡使氢氧化钠完全溶解。冷却至室温。在振荡下,分批加入5ml新蒸馏过的苯甲醛,塞紧塞子并剧烈振摇,直至化合物变成粘稠的糊状物为止。加热回流40分钟,间歇震摇直至苯甲醛油层消失,反应物变透明。

2、苯甲醇的制备:加水溶解,置于分液漏斗中。每次用5ml乙醚萃取,共萃取水层3次(萃取苯甲醇),水层保留在200ml的烧杯中,供步骤3使用。三次的乙醚萃取液合并于锥形瓶中,用5ml饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤。然后依次用5ml10%碳酸钠溶液和5ml冷水洗涤。分离出乙醚溶液,用无水硫酸镁干燥干燥半小时。

将干燥的乙醚溶液倒入50ml蒸馏烧瓶中,蒸出乙醚(倒入指定的回收瓶内)。然后改用空气冷凝管,蒸馏苯甲醇,收集198~204℃的馏分。 产量:约2.0g。

3、 苯甲酸的制备:将萃取后的水溶液,用浓盐酸酸化使刚果红试纸变蓝,冷却析出苯甲酸粗品,抽滤。用少量冷水洗涤,挤压去水分。取出产物,晾干。粗苯甲酸可用水进行重结晶。 产量:约2、0g。

五、思考题

1、各步洗涤分别除去什么?

2、萃取后的水溶液,酸化到中性是否最合适?为什么?不用试纸,怎样知道酸化已恰当? 3、为什么要用新蒸馏过的苯甲醛?长期放置的苯甲醛含有什么杂质?若不除去,对本 实验有何影响?

第26页

从胡椒中提取胡椒碱(半设计)

一、目的

1、掌握天然产物有效成分的提取方法。 2. 初步学习设计实验的方法。

二、试剂

胡椒 5g,95%乙醇 50ml,KOH醇溶液(2mol/L) 5ml,丙酮,10%盐酸。

三、步骤

1. 称取5g胡椒,置于100ml烧瓶中,加95%乙醇50ml,用10%盐酸调节PH值到3,回流2h。

2. 抽滤反应物,正处滤液中的乙醇(回收),浓缩滤液至7ml左右。 3. 浓缩液中加入5ml KOH醇溶液,过滤除去不溶物,保留滤液。 4. 将滤液加热至40℃,再加水出现沉淀,当沉淀不再增加时,静置。 5. 把上述溶液抽滤,滤出固体干燥,丙酮重结晶,得到白色针状晶体。

四、思考题

1. 95%乙醇的作用是什么? 2. 为什么要调节PH值到3? 3. 回流时间过短对实验有什么影响?。 4. 为什么要蒸馏浓缩滤液? 5. 加KOH醇溶液的目的是什么? 6. 为什么加水产品会析出?

7. 查资料,作表表示在不同温度下胡椒碱在丙酮中的溶解度。 8. 实际操作中,重结晶使用了多少丙酮使产品正好饱和? 9. 如何使析出的胡椒碱呈现出良好的结晶形状?

第27页

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dch6.html

Top