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有机化学实验讲义(正丁醚 苯胺 乙酰苯胺 环己烯的制取).

有机化学实验讲义(正丁醚 苯胺 乙酰苯胺 环己烯的制取).
有机化学实验讲义(正丁醚 苯胺 乙酰苯胺 环己烯的制取).

实验四正丁醚

[内容提要]

本实验以正丁醇为原料,以浓硫酸为脱水剂来制备正丁醚。由于原料正丁醇和产物正丁醚的沸点都比较高,因此在实验中采用控制加热温度、并将生成的水或水的共沸物不断蒸出的方法来促使平衡的移动,以提高产率。使用分水器可以达到这一目的。实验包括回流、蒸馏、分液漏斗的使用、水分离器的使用等基本操作。[目的要求]

1. 掌握醇分子间脱水制醚的反应原理和实验方法。

2. 学习使用带有水分离器的实验操作。

[实验关键]

1. 控制好反应温度。

2. 碱洗时,不要剧烈地振摇分液漏斗,否则会形成乳浊液而难以分层。

3. 洗涤时,一定要除净粗产物中未反应的正丁醇。

4. 粗产物要干燥完全。

[预备知识]

醇是有机合成中常用的溶剂和萃取剂。脂肪族低级单纯醚通常由两分子醇在酸性脱水催化剂存在下发生分之间脱水来制备。实验室常用浓硫酸作为脱水剂,此外,还可以用磷酸、芳香族磺酸或离子交换树脂等作为脱水剂。

该法适用于从低级伯醇制备单纯醚,反应室SN2反应;用仲醇制醚时产量不高;用叔醇为原料,则主要发生分子内脱水生成烯烃的反应。

该类反应时可逆反应,因此,在实验操作上通常采用蒸出反应产物(醚或水)的方法,使反应向有利于生成醚的方向移动。同时,必须严格控制反应温度,以减少副产物烯烃剂二烷基硫酸酯的生成。此外,用浓硫酸做脱水剂时,由于浓硫酸的氧化作用,往往会有少量氧化产物和二氧化硫生成。

混合醚和冠醚通常用Williamson合成法制备,即用卤代烷、磺酸酯及硫酸酯与醇钠或酚钠反应,该反应是一个SN2反应。

工业上常采用在脱水催化剂(氧化铝、硫酸铝等)存在下进行气相醚化来制备醚。[反应式]

2CH3CH2CH2CH2OH→(CH3CH2CH2CH2) 2O+H2O

可能的副反应有:

CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2=CH2+H2O

CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2COOH+SO2+ H2O

SO2+ H2O→H2SO3

[药品]

正丁醇5毫升0.054摩尔

浓硫酸1毫升

无水氯化钙,碳酸氢钠,氯化钠。

[实验操作]

装置如图1-4。

在烧瓶中放正丁醇5毫升,浓硫酸1毫升。振摇均与[1],加几粒沸石。在分水器中放入(V-0.6毫升)饱和食盐水[2]。然后加热烧瓶,保持反应温度在120℃左右,直至分水器全部被水充满时停止加热。稍冷后把反应液连同分水器中的食盐水倒入分液漏斗中,缓慢加入5毫升5%碳酸氢钠溶液,振摇后静置分层。分区下层液体,再用5毫升水洗涤一次,分去下层,上层转入干燥的三角瓶中,用

无水氯化钙[3]干燥至澄清后蒸馏。收集138-142℃馏分,产量1-1.2克。

纯正丁醚为无色透明液体,沸点142℃,d204 0.7694。

[附注]

必须振摇均匀,否则浓硫酸沉于底部,加热后浓硫酸使有机物脱水变黑。

v为分水器的体积。用饱和食盐水是为了降低正丁醚和正丁醇在水中的溶解度。亦可用丁字管代替分水器与普通烧瓶连接成简易分水装置(如图2-24)。此时不必加饱和食盐水。

无水氯化钙既可吸水,又可除去未作用的正丁醇。

[思考题]

假定正丁醇的用量为10克,试计算在反应中生成多少体积的水?

如何知道反应已经比较完全了?

从分水器中量得反应生成的水往往比计算的为多,请你分析一下原因。

反应物冷却后,为什么要把分水器中的水倒入反应液中?各步洗涤的目的何在?注意:

1 正丁醇和浓硫酸混合时,边摇边慢慢加入浓硫酸,并要摇匀,否则易变黑。

2 如果反应液颜色较黑,可待反应物稍冷,撤除分水器,改成蒸馏装置,加入几粒沸石,进行蒸馏至无馏出液为止。将馏出液倒入分液漏斗,如上一样进行后面的处理。

3 反应时间约20分钟。反应温度可控制在100-115℃左右也可。(共沸物)

水-正丁醇沸点93℃,含水45.5%

水-正丁醚沸点94.1℃,含水33.4%

水-正丁醇-正丁醚沸点90.6℃,含水29.9%,含正丁醚35.5%

正丁醇-正丁醚沸点117.6℃,含正丁醚17.5% (反应开始时,最主要的共沸温度)。

实验三环己烯

[内容提要]

实验室中环己烯通常由环己醇在浓硫酸或浓磷酸催化作用下发生脱水反应来制备。本实验以浓磷酸作为脱水剂,同时采用将环己烯及其共沸物蒸出反应体系的方法,促使平衡向生成环己烯的方向移动。实验包括蒸馏,分馏和分液漏斗的使用等基本操作。

[目的要求]

1 掌握以浓磷酸催化环己醇脱水制备环己烯的原理和方法。

2 运用分馏和水浴蒸馏等操作技术,从反应系统中分离产物。

[实验关键]

1 控制分馏柱顶部馏出温度不能超过90℃。

2 粗产物要干燥完全。蒸馏已干燥的产物时,所用仪器要干燥无水。

[预备知识]

在实验室中,烯烃主要采用醇脱水及卤代烷脱卤化氢两种方法来制备,本实验采用醇脱水的方法。

醇脱水主要有两种方法:

1.在氧化铝,磷酸铝,二氧化钛等物质存在的情况下,在300~400℃时,醇类以气相脱水.该法副产物较少.

2. 用酸催化脱水,常用的脱水剂有硫酸,磷酸,对甲苯磺酸及硫酸氢钾等.由于在反应过程中有中间体碳正离子的生成,所以在很多情况下,伴随有重排反应,导致双键异构化和碳骨架的重排.此外,醇脱水反应中容易发生的副反应是烯烃的聚合及醇分子间的脱水.因此,在反应中常伴随有副产物——重排产物,聚合物和醚的生成.醇脱水反应按照Zaytzeff 取向进行.

醇脱水反应是可逆反应。在实际操作中,可将形成的烯烃从反应混合物中直接蒸出,以促使平衡向生成烯烃的方向移动,同时,也避免了随后可能发生的诸如异构化和聚合等副反应。如果产生的烯烃沸点相当高。可向反应体系中加入苯、甲苯等带水剂,使其与水形成恒沸物而将水带出。

[反应式]

[药品]

环己醇[1] 5毫升 0.05摩尔

磷酸(85%)[2] 2毫升

无水氯化钙,碳酸钠。

[实验操作]

在圆底烧瓶中放入5毫升环己醇和2毫升磷酸,加入2-3粒沸石,振摇均匀后安装成蒸馏装置(用克氏蒸馏头,效果更好),小火加热蒸馏,用三角瓶收集90℃以前的馏分[3],直至温度有下降趋势或反应液约剩2-3毫升时,停止加热。加少许氯化钠饱和馏出液,分出上层粗产物于干燥的三角瓶中,用无水氯化钙[4]干燥后蒸馏,收集81-85℃馏分,产量2.5-3克。

纯环己烯为无色透明的液体。沸点83℃,d204 0.810。

[附注]

环己醇在常温下是粘稠液体(熔点24℃),在量取时应注意防止转移中的损失。若在水浴上温热后,则粘度明显降低,量取比较方便。

亦可用浓硫酸作脱水剂。

防止原料环己醇被蒸出。

浓H 2SO 4

加热

OH +H 2O

无水氯化钙亦可除去未作用的醇。

[思考题]

粗制的环己烯馏液中加入氯化钠饱和的目的是什么?

为什么温度有下降趋势是蒸馏粗产物完全的标志?

实验六苯胺

[内容提要]

本实验以硝基苯为原料,以铁-乙酸作为还原剂来制备苯胺。该法的特点是成本低廉,酸的用量少。由于是放热反应,硝基苯采取分批加入的方法,生成的苯胺用水蒸气蒸馏的方法从体系中分离出来。实验包括蒸馏、回流、水蒸气蒸馏、分液漏斗的使用、萃取等基本操作。

[目的要求]

1. 掌握硝基苯还原为苯胺的原理和实验方法。

2. 巩固水蒸汽蒸馏和简单蒸馏等基本操作,熟练萃取分离技能。

[实验关键]

1. 搅拌良好是反应顺利进行的关键。

2. 还原必须完全,否则残留在生成物中的硝基苯在后处理过程中很难分离,影响产品纯度。

3. 在使用和蒸馏乙醚时,一定要远离明火,注意安全。

[预备知识]

芳香族硝基化合物的还原反应是制备芳胺的主要方法。实验室中常用的方法是在酸性溶液中用金属进行化学还原,常用的还原剂有铁-盐酸、铁-乙酸、锡-盐酸、锌-乙酸等。根据反应物和产物的性质,可以选择合适的还原剂和反应介质。还原反应中,金属的作用是提供电子,而酸或水作为供质子剂提供反应所需的质子。

工业上,芳胺也是通过硝基化合物的还原来制备的,如在铂、钯或镍催化下发生催化氢化,也可以用氢载体如环己烯或肼代替氢气。

[反应式]

[药品]

硝基苯2.1毫升0.02摩尔

铁粉5克0.085摩尔

冰乙酸,乙醚,无水碳酸钠。

[实验操作]

在烧瓶中放入5克铁粉,5毫升水,5滴冰乙酸。在恒压滴液漏斗中放入2.1毫升硝基苯。小火加热烧瓶至冒出大量气泡,把恒压滴液漏斗中的硝基苯慢慢滴入烧瓶中,加大火焰回流20分钟反应结束[1]。对反应物进行水蒸气蒸馏[2],得到馏液约20毫升[3]。往馏液中加氯化钠饱和后,每次用5毫升乙醚萃取2次。合并有机层,用无水碳酸钠干燥10分钟。蒸馏,收集178-184℃馏分。产量1-1.2克。

纯苯胺为无色油状液体。沸点184.4℃,d204 1.022。

[附注]

[1] 反应完全的标志为:一回流液滴由浅黄变为乳白;二反应瓶中的反应物变为

棕黑色;三吸一滴反应液,加在1:1的盐酸中全溶

[2] 水蒸汽蒸馏前可往反应物中加2-3克氯化钠,以加速苯胺从反应混合物中蒸出。

[3] 水蒸气蒸馏完全的标志是馏出液由混浊变为澄清。

[思考题]

为什么能用水蒸气蒸馏法把苯胺从反应混合物中分离出来?

如果制得的苯胺中杂有少量硝基苯,如何除掉它?

实验七 乙酰苯胺

[内容提要]

本实验用冰乙酸作为乙酰化试剂来进行芳胺的乙酰化反应。该反应是可逆反应,在实际操作中,加入过量的冰乙酸,同时用分馏柱把生成的水(含少量乙酸)蒸出,以提高乙酰苯胺的产率。实验包括熔点的测定、重结晶、回流、分馏、抽滤等基本操作。

[目的要求]

1. 掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。

2. 进一步运用重结晶法从反应系统中提纯产物。

[实验关键]

1. 控制分馏柱柱顶温度在100-110℃之间。

2. 重结晶操作的效果。

[预备知识]

芳香族酰胺通常用伯或仲芳胺同酸酐或羧酸作用来制备。芳胺的酰化反应在有机合成上有着重要的作用。作为一种保护措施,伯或仲芳胺经酰化后,可以降低芳胺对氧化剂的敏感性,也可以避免氨基与其他试剂之间发生不必要的反应。同时,氨基酰化后,降低了氨基对芳环亲电取代的活化能力,使其由很强的第Ⅰ类定位基变为中等强度的第Ⅰ类定位基,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,往往选择性的生成对位取代产物。在合成的最后步骤,芳香族酰胺在酸或碱作用下,很容易重新产生氨基。

乙酰苯胺可用苯胺与乙酰化试剂直接作用制备。常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酰酐和乙酸。其中苯胺与乙酰氯反应最为剧烈,反应中放出大量热,产生的氯化氢与苯胺反应生成苯胺盐酸盐。只有向反应体系中加入比苯胺强的碱如吡啶、三乙胺等试剂才能使苯胺游离出来。继续进行乙酰化反应。

乙酸酐做酰化试剂与苯胺反应也较快,生成乙酸。反应常伴随有副产物二乙酰胺的生成。但如果在乙酸-乙酸钠缓冲溶液中进行乙酰化,可以得到高纯度产物。 乙酸作为乙酰化试剂时,反应速度最慢。但用乙酸做酰化剂价格便宜,操作方便。

[反应式]

[药品]

苯胺 2ml(0.022mol), 冰乙酸3ml(0.052mol),少量Zn 粉(0.05-0.1g )

加热

2+CH3COOH 3+ H 2O

[实验操作]

取苯胺2ml(2.04g, 0.022mol),冰乙酸3ml(3.1g,0.052mol)及少量Zn粉(0.05-0.1g)放入25ml园底烧瓶中,装上刺形分馏柱,柱顶装温度计,支管处连一弯玻璃管,管下端接小烧杯,以收集蒸出的水和醋酸。用电热套加热至微沸后,保持温度计读数在100-110℃之间约30min,反应生成水和少量醋酸被蒸出,温度计读数下降,反应完成。在搅拌下趁热将反应液倒入盛有40ml水的烧杯中,冷却,抽滤,得粗产物。用水重结晶,得纯乙酰苯胺2g。收率70%。

纯乙酰苯胺为白色片状结晶体,熔点114℃。

[附注]

制备乙酰苯胺还常用苯胺同冰乙酸来制备。因为反应是可逆的,在实际操作中,一般加入过量的冰乙酸,同时用分留柱把反应中生成的水(含少量乙酸)蒸出,以提高乙酰苯胺的产率。

在半微量制备实验中,只加入过量的冰乙酸,不用分馏柱,加热回流半小时,实验效果也很好。具体操作如下:在小圆底烧瓶中放入新蒸馏的苯胺2毫升,冰乙酸3毫升。装上有小勾的接头,勾上挂装有干燥剂的小篮,接上回流冷凝管,小火加热至沸,回流半小时。停止加热,在搅拌下把反应物趁热慢慢地倒入盛有30-40毫升冷水的烧杯中。冷却后抽滤得粗产品。可用水重结晶精制。

若此时所得溶液有颜色,可加入少量活性炭进行脱色。

所得产品若熔点偏低,可用蒸馏水重结晶。本实验可以用薄层色谱监测反应进程和产品的纯度检验。

[思考题]

试比较乙酸,乙酸酐,乙酰氯作苯胺的乙酰化试剂的优缺点。

本实验的制备方法较苯胺与乙酸共热法有何优点?

乙酰苯胺的重结晶实验报告

有机化学实验报告 实验名称:乙酰苯胺的重结晶 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级:化工11-4班 姓名:沈杰学号11402010417 指导教师:肖勋文、何炎军 日期:2012年10月8日

一、实验目的 1.学习重结晶提纯固态有机化合物的原理和方法。 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸折叠的方法。 3.了解乙酰苯胺的结晶制备。 二、实验原理 重结晶(Recrystallization)原理:利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离。(相似相溶原理)。 一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机物。 三、主要试剂及物理性质 溶解度:水0.56(25℃)、3.5(80℃)、18(100℃);乙醇36.9(20℃),甲醇69.5(20℃),氯仿3.6(20℃),微溶于乙醚、丙酮、甘油和苯。不溶于石油醚。 四、试剂用量规格 粗乙酰苯胺(2.00g),活性炭(0.2—0.5g),水 五、仪器装置 250或400ml烧杯、玻璃棒、电炉、热滤漏斗、滤纸、酒精灯、布氏漏斗、抽滤瓶、 循环水医用真空泵、乙酰苯胺。 名称分子量熔点/℃沸点/℃折射率比重颜色和形态溶解度乙酰苯胺135.165 114.3 305 - 1.21 白色有光泽的 鳞片状晶体。 见下面

六、实验步骤及现象 七、实验结果 2.得到的乙酰苯胺的结晶质量:0.55g 3.所得产率=0.55/1.99*100%=27.63% 八、实验讨论 重结晶中选用理想的溶剂,必须要求: (1)溶剂不应与重结晶物质发生化学反应; (2)重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化,即高温时溶解度大,而低温时溶解度 小; (3)杂质在溶剂中的溶解度或者很大,或者很小; (4)溶剂应容易与重结晶物质分离; (5)能使被提纯物生成整齐的晶体; (6)溶剂应无毒,不易燃,价廉易得并有利于回收利用。 重结晶的一般过程包括: (1)选择适宜的溶剂;(2)饱和溶液的配制;(3)热过滤除去杂质;(4)晶体的析

有机化学实验讲义

实验一 乙醇─水溶液的分馏 一、实验目的 1、了解分馏原理及其应用。 2、正确掌握简单分馏操作。 二、实验原理 蒸馏和分馏都是分离提纯液体有机化合物的重要方法。然而普通蒸馏主要用于分离两种以上沸点相差较大的液体混合物,而分馏是分离和提纯沸点相差较小的液体混合物。从理论上来讲,只要对蒸馏的馏出液经过反复多次的普通蒸馏,也可以分离沸点相差较小的液体混合物。但这样做,操作既烦琐,费时又浪费很大,而应用分馏则能克服这些缺点,提高分离效率。 分馏操作是使沸腾的混合物通过分馏柱,在柱内蒸汽中高沸点组分被柱外冷空气冷凝成液体,流回烧瓶中,使继续上升的蒸汽中含低沸点组分相对增加。冷凝液在回流途中遇到上升的液体,两者之间进行了热量与质量的交换,上升的蒸汽中高沸点组分又被冷凝下来。低沸点组分继续上升,在柱状晶中如此反复地汽化、冷凝。当分馏效率足够高时,首先从柱上面出来的是纯度较高的低沸点组分。随着温度的升高,后蒸出来的主要是高沸点组分,留在蒸馏烧瓶中的是一些不易挥发的物质。分馏原理也可通过二元沸点一组成图(如下图)来说明。图中下面一条曲线是A 、B 两个化合物不同组成时的液体混合物沸点,而上面一条曲线是指在同一温度下,与沸腾液体平衡时蒸汽的组成。例如某化合物在90℃沸腾,其液体含化合物A56%(mol ),化合物B44%(mol ),见图中V1,该蒸汽冷凝后为C2,而与C2相平衡的蒸汽相V2,其组成A 为90%(mol ),B 为10%(mol)。由此可见,在任何温度下气相总是比与之相平衡的沸腾液相有更多的易挥发的组分。若将C2继续经过多次汽化,多次冷凝,最后可将A 和B 分开。但必须指出,凡能形成共沸组成的混合物都具有固定沸点,这样的混合物不能用分馏方法分离。 三、试剂和装置 试剂:60%乙醇水溶液100mL 装置:下图为分馏装置。 温度/℃ 10 50 20 B 0 20 40 60 80 100 A 100 80 60 40 20 0 组分% V1 V2 C1 C2 C3

乙酰苯胺制备实验

乙酰苯胺的制备实验 一、实验原理 酰胺可以用酰氯、酸酐或酯同浓氨水、碳酸铵或(伯或仲)胺等作用制得。同冰醋酸共热来制备。这个反应是可逆的。在实际操作中,一般加入过量的冰醋酸,同时,用分馏柱把反应中生成的水(含少量的冰醋酸)蒸出,以提高乙酰苯胺的产率。 主反应: 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数 三、药品 四、流程图

五、实验装置图 (1)分馏装置(2)抽滤装置(3)干燥装置 六、实验内容 在60ml锥形瓶上装一个分馏柱,柱顶插一支200℃温度计,用一个小锥形瓶收集稀醋酸溶液。 在锥形瓶中放入5.0ml(0.055mol)新蒸馏过的苯胺、7.4ml(0.13mol)冰醋酸和0.1g锌粉,缓慢加热至沸腾,保持反应混合物微沸约10min,然后逐渐升温,控制温度,保持温度计读数在105℃左右。经过40~60min,反应所生成的水(含少量醋酸)可完全蒸出。当温度计的读数发生上下波动或自行下降时(有时反应容器中出现白雾),表明反应达到终点。停止加热。这时,蒸出的水和醋酸大约有4ml。

在不断搅拌下把反应混合物趁热以细流慢慢倒入盛100ml冷水的烧杯中。继续剧烈搅拌,并冷却烧杯,使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出。用布氏漏斗抽滤析出的固体,用玻璃瓶塞把固体压碎,再用5~10ml冷水洗涤以除去残留的酸液。把粗乙酰苯胺放入150ml热水中,加热至沸腾。如果仍有未溶解的油珠,需补加热水,直到油珠完全溶解为止。稍冷后加入约0.5g粉末状活性炭,用玻璃棒搅动并煮沸5-10min。趁热用保温漏斗过滤或用预先加热好的布氏漏斗减压过滤。冷却滤液,乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。减压过滤,尽量挤压以除去晶体中的水分。产品放在表面皿上晾干后测定其熔点。产量:约5.0g。 纯乙酰苯胺为无色片状晶体。熔点mp=114.3℃。 (一)制备阶段 1.安装分馏装置:如图(1)所示,在100ml锥形瓶上装一个分馏柱,柱顶插一支200℃温度计,用一个100ml锥形瓶收集稀醋酸溶液。 2.加药品:在100ml锥形瓶中放入5ml新蒸馏过的苯胺、7.4ml冰醋酸和0.1g 锌粉。 3.加热反应:用电热套缓慢加热至沸腾,保持反应混合物微沸约10min(注:为了让苯胺的酰化反应一段时间,暂时不要有馏分蒸出状态),然后逐渐升温,控制温度,保持温度计读数在105℃左右。经过40-60min,反应所生成的水(含少量醋酸)可完全蒸出。当温度计的读数发生上下波动或自行下降时(有时,反应容器中出现白雾),表明反应达到终点。停止加热。这时,蒸出的水和醋酸大约有4ml。 (二)后处理阶段 1.倒入冷水中析出产品:在不断搅拌下把反应混合物趁热以细流慢慢倒入盛100ml冷水的烧杯中。继续剧烈搅拌,并冷却烧杯,使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出。 2.抽滤:用布氏漏斗抽滤析出的固体,用玻璃瓶塞把固体压碎。 3.洗涤:用5~10ml冷水洗涤以除去残留的酸液。

2020年高考化学有机化学实验重点讲义

高中有机化学实验 一、有机化学实验的一般特点 1.加热方法的变化水浴加热的特点: 2.产物一般需分离提纯 3.温度计的使用注意温度计的位置 4.常用到冷凝、回流装置* 二、有机制备反应 1.乙烯的制备 (1)装置 (2)反应原理、浓硫酸的作用可能的副反应(3)气体收集(4)实验现象及解释 3.乙酸乙酯的制备 (1)装置 (2)反应原理、浓硫酸的作用

(3)饱和碳酸钠溶液的作用:减少乙酸乙酯的溶解、除去乙酸等杂质、增大乙酸乙酯与水溶液的密度差,有利于液体分层。 4.溴苯的制备 (1)装置 (2)反应原理(3)溴苯的提取 5.硝基苯的制备 (1)装置 (2)反应原理、浓硫酸的作用 (3)浓硝酸与浓硫酸应怎样混合? 三、有机分离、提纯实验 1.分液用于两种互不相溶(密度也不同)的液体的分离。 2.蒸馏用于沸点不同的液体的分离。分馏的原理与此相同。

3.洗气 用于气体的吸收。一般用液体吸收(即洗气)、也可用固体吸收。 其他不常用的还有如:盐析、渗析、过滤等 四、有机性质实验 1.卤代烃水解及卤原子的检验注意水解后溶液的酸化 2. 乙醇的催化氧化实验注意现象(Cu丝先变黑后变红)及现象解释3.银镜反应注意银氨溶液的制备、水浴加热、银镜的洗去 4.乙醛与新制氢氧化铜共热实验注意新制氢氧化铜的配制、反应原理5.糖类水解及产物的检验注意产物检验前用碱溶液中和酸 五、有机物的分离和提纯 1.气态混合物的提纯---洗气 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质): a.乙烷(乙烯):溴水(注意:高锰酸钾以及氢氧化钠的使用) b.乙炔(硫化氢):硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液 c.甲烷(甲醛):水(甲醛易溶于水)※家居装修 d.乙烷(水蒸气):浓硫酸或碱石灰、五氧化二磷、氯化钙(注意:干燥管的使用) 2. 液态混合物的分离和提纯 1.分离溴水中的溴和水萃取分液(四氯化碳、苯、直馏汽油、乙酸乙酯、乙醚等)

实验六乙酰苯胺的制备

实验六 乙酰苯胺的制备 一、实验目的 1、了解酰化反应的原理和酰化剂的使用; 2、掌握重结晶、热过滤的操作方法 二、实验原理 胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。作为一种保护措施,一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物以降低胺对氧化降解的敏感性,使其不被反应试剂破坏;同时氨基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类定位基变为中等强度的第Ⅰ类定位基,使反应由多元取代变为有用的一元取代,由于乙酰基的空间位阻,往往选择性的生成对位取代物。 用冰醋酸为酰化剂制备乙酰苯胺。 +H 3C OH O NH 2 H N CH 3O +H 2O 芳胺可用酰氯、酸酐或与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。酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂。用游离胺与纯乙酸酐进行酰化时,常伴有二乙酰胺[ArN(COCH 3)2]副产物的生成。但如果在醋酸- 醋酸钠的缓冲溶液中进行酰化,由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多,可以得到高纯度的产物。但这一方法不适合于硝基苯和其它碱性很弱的芳胺的酰化。 反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸 三、实验仪器与药品 请学生自已整理罗列 四、实验装置图 五、实验步骤 加热

1. 在100ml圆底烧瓶中,加入5 ml苯胺、7.4ml冰乙酸和0.1g锌粉,小火加热至沸腾,温度控制在100-110℃左右。 2、反应约40min后,反应所生成的水基本蒸出。当温度计的读数上、下波动时(或反应器中出现白雾),则反应达到终点,即可停止加热。 3、将反应液趁热以细流倒入装有100ml冷水的烧杯中,边倒边剧烈搅拌,有细粒状固体析出。冷却后抽滤,并用5ml冷水洗涤固体,得到白色或带黄色的乙酰苯胺粗品。 4、粗产品加入100ml水中,加两粒沸石,加热至沸腾。观察是否有未溶解的油状物,如有则补加水,直到油珠全溶为止。 5、稍冷后加入少量活性炭,再次煮沸2min。 6. 趁热过滤除去活性炭。滤液倒入烧杯中。自然冷至室温有无色片状晶体析出, 7. 减压过滤,烘干,称量。 六、实验记录(须严格按标准格式记录) 七、实验结果 产品的状态,量,并计算产率 八、思考题 1. 根据理论计算,反应完成时应产生几毫升水?为什么实际收集的液体远多于理论量? 答:理论生成0.9ml水。实际收集到的多,主要原因是醋酸的沸点是118度,虽然高于水的沸点,但是醋酸易挥发,在加热的同时会有醋酸蒸发出来,经过冷凝后而收集下来,所以要比理论值多 2. 常用的乙酰化试剂有哪些?哪一种较经济?哪一种反应最快? 答:常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸等,其中以冰醋酸最为价廉易得,乙酰氯反应最快。 注意: 1.本次实验的产品回收,提醒学生保护环境,勿冲入下水道。 2.滤纸只可用来过滤,不可用来取物,请老师控制发放。

有机化学实验讲义.

有机化学实验讲义深圳大学材料学院(2012) 脚踏实地,自强不息

第一章有机化学实验基本知识 1.1实验须知 有机化学实验教学的目的是训练学生进行有机化学实验的基本技能和基础知识,验证有机化学中所学的理论,培养学生正确选择有机化合物的合成、分离与鉴定的方法以及分析和解决实验中所遇到问题的思维和动手能力。同时它也是培养学生理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度与良好工作习惯的一个重要环节。 安全实验是有机化学实验的基求要求。在实验前,学生必须阅读本书第一章有机化学实验的基本知识,了解实验室的安全及一些常用仪器设备。在进行每个实验以前还必须认真预习有关实验内容,明确实验的目的和要求,了解实验的基本原理、内容和方法,写好实验预习报告,知道所用药品和试剂的毒性和其它性质,牢记操作中的注意事项,安排好当天的实验。 在实验过程中应养成细心观察和及时记录的良好习惯,凡实验所用物料的质量、体积以及观察到的现象和温度等所有数据,都应立即如实地填写在记录本中。记录本应顺序编号,不得撕页缺号。实验完成后,应计算产率。然后将记录本和盛有产物、贴好标签的样品瓶交给教师核查。 实验台面应该经常保持清洁和干燥,不是立即要用的仪器,应保存在实验柜内。需要放在台面上待用的仪器,也应放得整齐有序。使用过的仪器应及时洗净。所有废弃的固体和滤纸等应丢入废物缸内,绝不能丢入水槽或下水道,以免堵塞。

有异臭或有毒物质的操作必须在通风橱内进行。 为了保证实验的正常进行和培养良好的实验室作风,学生必须遵守下列实验室规则。 1.实验前做好一切准备工作。 2.实验中应保持安静和遵守积序。实验进行时思想要集中,操作耍认真,不得擅自离开,要安排好时间,按时结束。实验结束后,记录本须经教师签字。 3.遵从教师的指导,注意安全,严格按照操作规程和实验步骤进行实验。发生意外事故时,要镇静,及时采取应急措施,并立即报告指导教师。 4.保持实验室整洁。实验时做到桌面、地面、水柑、仪器四净。实验完毕后应把实验台整理干净,关闭所用水、电、煤气。 5.爱护公物。公用仪器及药品用后立即归还原处。节约水、严格控制药品用量。 6.轮流值日。值日生的职责为整理公用仪器,打扫实验室,老师检查后方可离开。 1.2 实验室的安全,事故的预防、处理与急救 在有机化学实验中,经常要使用易燃溶剂,如乙醚、乙醇、丙酮和苯等;易燃易爆的气体和药品,如氢气、乙炔和金属有机试剂等;有毒药品,如氰化钠、硝基苯、甲醇和某些有机磷化合物等;有腐蚀性的药品,如氯磺酸、浓硫酸、浓

乙酰苯胺的制备

乙酰苯胺的制备 一.实验目的 1.学习实验室制备芳香族酰胺的原理和方法。 2.训练固体有机物的热过滤、脱色、洗涤、重结晶、干燥等纯化技术。 二.实验原理 NH 2+CH 3COOH 3+H 2O 芳香族酰胺通常用伯或仲芳胺与酸酐或羧酸反应制备,因为酸酐的价格较贵,所以一般选羧酸。本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成。为了让生成的水蒸出,而又仅可能地让沸点接近的醋酸少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏。实验加入少量的锌粉,是为了防止反应过程中苯胺被氧化。 三.试剂及物理常数 四、实验流程 5ml 苯胺 7.4ml 冰醋酸0.1g 锌粉 称重计算产率

抽滤装置 干燥装置 布氏漏斗 抽滤瓶 反应装置 六、操作要点和说明 1.合成 (1).反应物量的确定: 本实验反应是可逆的,采用乙酸过量和从反应体系中分出水的方法来提高乙酰苯胺的产率,但随之会增加副产物二乙酰基苯胺的生成量。二乙酰苯胺很容易水解成乙酰苯胺和乙酸,在产物精制过程中通过水洗、重结晶等操作,二乙酰基苯胺水解成乙酰苯胺和乙酸,经过滤可除去乙酸,不影响乙酰苯胺的产率和纯度。 苯胺极易氧化,在空气中放置会变成红色,使用时必须重新蒸馏除去其中的杂质。反应过程中加入少许锌粉。锌粉在酸性介质中可使苯胺中有色物质还原,防止苯胺继续氧化。在实验中可以看到,锌粉加得适量,反应混合物呈淡黄色或接近无色。但锌粉不能加得太多,一方面消耗乙酸,另一方面在精制过程中乙酸锌水解成氢氧化锌,很难从乙酰苯胺中分离出来。 (2).合成反应装置的设计: 水沸点为100℃,乙酸沸点为117℃,两者仅差17℃,若要分离出水而不夹带更多的乙酸,必须使用分馏反应装置,而不能用蒸馏的反应装置。本实验用分馏柱。 一般有机反应用耐压、耐液体沸腾冲出的圆形瓶作反应器。由于乙酰苯胺的熔点为114℃,稍冷即固化,不易从圆形瓶中倒出,因此用锥形瓶作反应器更方便。 分出的水量很少,分馏柱可以不连接冷凝管,在分馏柱支口上直接连尾接管,兼作空气冷凝管即可,使装置更简单。 为控制反应温度,在分馏柱顶口插温度计。 (3).操作条件的控制 保持分馏柱顶温度低于105℃的稳定操作,开始缓慢加热,使反应进行一段时间,有水生成

乙酰苯胺的重结晶

实验课题:重结晶 一、实验目的 1.学习重结晶提纯固态有机化合物的原理和方法。 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸折叠的方法。 3.了解乙酰苯胺的结晶制备。 一、实验原理 重结晶(Recrystallization)原理:利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离。(相似相溶原理)。一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机物。 二、主要试剂及物理性质 溶解度:水0。56(25℃)、3.5(80℃)、18(100℃);乙醇36。9(20℃),甲醇69.5(20℃),氯仿3。6(20℃),微溶于乙醚、丙酮、甘油和苯。不溶于石油醚。 三、试剂用量规格 粗乙酰苯胺(2.00g),活性炭(0。2—0。5g),水 四、仪器装置 250或400ml烧杯、玻璃棒、电炉、热滤漏斗、滤纸、酒精灯、布氏漏斗、抽滤瓶、 循环水医用真空泵、乙酰苯胺。 名称分子量熔点/℃沸点/℃折射率比重颜色和形态溶解度乙酰苯胺135。165 114。3 305 —1.21 白色有光泽的 鳞片状晶体。 见下面

五、实验步骤及现象 (1)准备好热滤漏斗。取一玻璃漏斗,连同热滤漏斗口,通入热水.(2)称取5g乙酰苯胺,放入250ml大烧杯中,加入100ml蒸馏水,加热至沸腾,并不时搅拌,直至乙酰苯胺溶解 (3)稍冷,加入1~2g活性炭于溶液中,再次煮沸5~10分钟,再补加20ml 蒸馏水,煮沸。 (4)趁热过滤。此时的滤纸可先用热水润湿(切勿用冷水!否则不需润洗也可!) (5)将滤纸抽出,放到原烧杯中,加20ml蒸馏煮沸,再次热滤(此时滤液总体积不可超过100ml) (6)抽滤。抽滤前先用少量蒸馏水润湿滤纸。抽干后用少量水淋洗晶体,再抽干.用玻璃塞压挤晶体,继续抽滤至干。 (7)称量 六、实验结果 2.得到的乙酰苯胺的结晶质量:0。55g 3。所得产率=0.55/1。99*100%=27.63% 七、实验讨论

有机化学实验讲义

有机化学实验讲义

有机化学实验讲义 琚辉 2006年12月 天津中医药大学 有机化学实验室

实验一蒸馏及沸点的测定 一、实验目的 1.学会常量法测定液体的沸点 2.掌握蒸馏装置的安装 3.学会利用蒸馏的方法分离沸点不同的液体 二、实验原理 饱和蒸汽压、沸腾、沸点的概念。 蒸馏:所谓蒸馏就是将液体物质加热到沸腾变为蒸汽,又将蒸汽冷凝为液体,这两个过程的联合操作。如:将沸点相差30℃以上的混合液体蒸馏时,沸点较低的先蒸出,沸点较高的随后蒸出,不挥发的物质留在蒸馏瓶内,这样可达到分离和提纯的目的。 纯液体有机化合物在蒸馏过程中,沸点范围很小0.5~1℃,所以可以利用蒸馏测定沸点。 气化中心及沸石的使用。 三、实验步骤 升降台的作用,电热套的使用及注意事项, 选用适当容积的蒸馏烧瓶,温度计的选择和使用,冷凝管的种类及使用,接受器和前馏分。 仪器的安装顺序:由下到上,由左到右。 如图安装 磨口部分连接紧密,与大气联通。 1.250ml低烧瓶加入100ml乙醇水溶液,加入 1-2粒沸石,通入冷凝水 2.打开电源,节电压至100v 3.溶液沸腾,观察温度计示数变化 4.收集馏分,72-78℃ 5.量取收集馏分体积,计算产率

6. 仪器的拆除(顺序与安装顺序相反) 四、实验重点 1.蒸馏的原理 2.仪器的合理使用 3.沸石的使用 4.产律的计算 5.仪器的安装和拆除 6.蒸馏时温度计的位置 实验二熔点测定及温度计的校正 一实验目的 1. 学会使用熔点仪测定有机物的熔点。 2. 掌握绘图法校正温度计的方法。 3. 通过测定有机物熔点,判断物质的纯度。 二实验原理 熔点:通常把晶体加热到一定温度时,即可以从固态转变液态,此时的温 度就为该晶体的熔点。 纯净的晶体从开始熔化(其现象为塌落并有液体产生)即为始熔,至完全熔化(其现象为晶体完全消失变为液体)即全熔的温度范围叫熔距或熔程。当达熔点时,纯化合物晶体几乎同时崩溃熔化,熔距很短,一般在0.5~1℃;不纯的化合物晶体,即当有少量杂质存在时,其熔点一般会下降,熔距增大。因此,测定固体物质的熔点可鉴定其化合物的纯度。熔点是反映有机物纯度的指标,

大学有机化学实验个有机实验完整版汇总

大学有机化学实验(全12个有机实验完整版) 试验一蒸馏和沸点的测定 一、试验目的 1、熟悉蒸馏法分离混合物方法 2、掌握测定化合物沸点的方法 二、试验原理 1、微量法测定物质沸点原理。 2、蒸馏原理。 三、试验仪器及药品 圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、毛细管、橡皮圈、铁架台、沸石、氯仿、工业酒精 四.试验步骤 1、酒精的蒸馏 (1)加料取一干燥圆底烧瓶加入约50ml的工业酒精,并提前加入几颗沸石。 (2)加热加热前,先向冷却管中缓缓通入冷水,在打开电热套进行加热,慢慢增大火力使之沸腾,再调节火力,使温度恒定,收集馏分,量出乙醇的体积。 蒸馏装置图微量法测沸点 2、微量法测沸点 在一小试管中加入8-10滴氯仿,将毛细管开口端朝下,将试管贴于温度计的水银球旁,用橡皮圈束紧并浸入水中,缓缓加热,当温度达到沸点时,毛细管口处连续出泡,此时停止加热,注意观察温度,至最后一个气泡欲从开口处冒出而退回内管时即为沸点。 五、试验数据处理 六、思考题 1、蒸馏时,放入沸石为什么能防止暴沸?若加热后才发觉未加沸石,应怎样处理? 沸石表面不平整,可以产生气化中心,使溶液气化,沸腾时产生的气体比较均匀不易发生暴沸,如果忘记加入沸石,应该先停止加热,没有气泡产生时再补加沸石。 2、向冷凝管通水是由下而上,反过来效果会怎样?把橡皮管套进冷凝管侧管时,怎样才能防止折断其侧管? 冷凝管通水是由下而上,反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。 其二,冷凝管的内管可能炸裂。橡皮管套进冷凝管侧管时,可以先用水润滑,防止侧管被折

实验五乙酰苯胺的制备

实验五乙酰苯胺的制备及红外光谱鉴定 一、实验目的 1. 掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。 2. 学习固体有机物提纯的方法——重结晶。 3、了解红外光谱法鉴定有机化合物结构的方法。 二、实验原理 1、苯胺的乙酰化反应 胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。作为一种保护措施,一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物以降低胺对氧化降解的敏感性,使其不被反应试剂破坏;同时氨基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类定位基变为中等强度的第Ⅰ类定位基,使反应由多元取代变为有用的一元取代,由于乙酰基的空间位阻,往往选择性的生成对位取代物。 芳胺可用酰氯、酸酐或与冰醋酸加热来进行酰化,酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂,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。但如果在醋酸-醋酸钠的缓冲溶液中进行酰化,由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多,可以得到高纯度的产物。但这一方法不适合于硝基苯和其它碱性很弱的芳胺的酰化。另外,酸酐的价格较贵,所以一般选羧酸。 本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成。为了让生成的水蒸出,而又尽可能地让沸点接近的醋酸少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏。实验加入少量的锌粉,是为了防止反应过程中苯胺被氧化。 NH2 +CH3COOH HN C CH3 O +H2O 2、乙酰苯胺的重结晶 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解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。 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。 重结晶提纯的一般过程为: (1)将不纯的固体有机物在溶剂的沸点或接近沸点的温度下溶解在溶剂中,制成接近饱和的浓溶液。若固体有机物的熔点较溶剂沸点低,则应制成在熔点温度以下的饱和溶液; (2)若溶液含有色杂质,可加入活性炭煮沸脱色; (3)过滤此热溶液以除去其中的不溶性物质及活性炭;

最新大学有机化学实验(全12个有机实验完整版)

大学有机化学实验(全12个有机实验完整版)

大学有机化学实验(全12个有机实验完整版) 试验一蒸馏和沸点的测定 一、试验目的 1、熟悉蒸馏法分离混合物方法 2、掌握测定化合物沸点的方法 二、试验原理 1、微量法测定物质沸点原理。 2、蒸馏原理。 三、试验仪器及药品 圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、毛细管、橡皮圈、铁架台、沸石、氯仿、工业酒精 四.试验步骤 1、酒精的蒸馏 (1)加料取一干燥圆底烧瓶加入约50ml的工业酒精,并提前加入几颗沸石。 (2)加热加热前,先向冷却管中缓缓通入冷水,在打开电热套进行加热,慢慢增大火力使之沸腾,再调节火力,使温度恒定,收集馏分,量出乙醇的体积。

蒸馏装置图微量法测沸点 2、微量法测沸点 在一小试管中加入8-10滴氯仿,将毛细管开口端朝下,将试管贴于温度计的水银球旁,用橡皮圈束紧并浸入水中,缓缓加热,当温度达到沸点时,毛细管口处连续出泡,此时停止加热,注意观察温度,至最后一个气泡欲从开口处冒出而退回内管时即为沸点。 五、试验数据处理 六、思考题 1、蒸馏时,放入沸石为什么能防止暴沸?若加热后才发觉未加沸石,应怎样处理? 沸石表面不平整,可以产生气化中心,使溶液气化,沸腾时产生的气体比较均匀不易发生暴沸,如果忘记加入沸石,应该先停止加热,没有气泡产生时再补加沸石。 2、向冷凝管通水是由下而上,反过来效果会怎样?把橡皮管套进冷凝管侧管时,怎样才能防止折断其侧管? 冷凝管通水是由下而上,反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。

乙酰苯胺的制备

实验报告 课程名称合成化学实验b 实验名称乙酰苯胺的制备 二级学院化学化工学院专业化学姓名汪建红实验次数 3 实验日期: 3 月 18 日 验条件:室温℃ 相对湿度 % 大气压 mmHg 一、实验目的 1、掌握苯胺乙酰化的原理和方法, 2、进一步熟悉固体有机化合物的提纯方法——重结晶 二、实验原理 1、乙酰苯胺的用途: 乙酰苯胺,白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂(俗称“退热冰”)、防腐剂和染料中间体。 2、苯胺乙酰化的必要性: (1)作为一种保护措施,将一级和二级芳胺(就是伯胺和仲胺)在合成中转化为其乙酰衍生物,降低芳胺对氧化性试剂的敏感性,使其不被反应试剂破坏, (2)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。 (3)由于乙酰基的空间效应,往往选择性地生成对位取代产物。 (4)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。 作为氨基保护基的酰基基团可在酸或碱的催化下脱除。 3、芳胺的乙酰化试剂选择: 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。 酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂,用游离苯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,如果在醋酸——醋酸钠缓冲溶液中酰化,由于酸酐水解速度比酰化速度慢得多,可得到高纯度产物,但此方法不适用于硝基苯胺和其它碱性很弱的芳胺的酰化。

乙酰苯胺的制备

一.实验目的 1.学习实验室制备芳香族酰胺的原理和方法。 2.训练固体有机物的热过滤、脱色、洗涤、重结晶、干燥等纯化技术。 二.实验原理 NH 2+CH 3COOH 3+H 2O 芳香族酰胺通常用伯或仲芳胺与酸酐或羧酸反应制备,因为酸酐的价格较贵,所以一般选羧酸。本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成。为了让生成的水蒸出,而又仅可能地让沸点接近的醋酸少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏。实验加入少量的锌粉,是为了防止反应过程中苯胺被氧化。 三.试剂及物理常数 四、实验流程 5ml 苯胺 7.4ml 冰醋酸0.1g 锌粉 称重计算产率 五、仪器装置

抽滤装置 干燥装置 布氏漏斗 抽滤瓶 反应装置 六、操作要点和说明 1.合成 (1).反应物量的确定: 本实验反应是可逆的,采用乙酸过量和从反应体系中分出水的方法来提高乙酰苯胺的产率,但随之会增加副产物二乙酰基苯胺的生成量。二乙酰苯胺很容易水解成乙酰苯胺和乙酸,在产物精制过程中通过水洗、重结晶等操作,二乙酰基苯胺水解成乙酰苯胺和乙酸,经过滤可除去乙酸,不影响乙酰苯胺的产率和纯度。 苯胺极易氧化,在空气中放置会变成红色,使用时必须重新蒸馏除去其中的杂质。反应过程中加入少许锌粉。锌粉在酸性介质中可使苯胺中有色物质还原,防止苯胺继续氧化。在实验中可以看到,锌粉加得适量,反应混合物呈淡黄色或接近无色。但锌粉不能加得太多,一方面消耗乙酸,另一方面在精制过程中乙酸锌水解成氢氧化锌,很难从乙酰苯胺中分离出来。 (2).合成反应装置的设计: 水沸点为100℃,乙酸沸点为117℃,两者仅差17℃,若要分离出水而不夹带更多的乙酸,必须使用分馏反应装置,而不能用蒸馏的反应装置。本实验用分馏柱。 一般有机反应用耐压、耐液体沸腾冲出的圆形瓶作反应器。由于乙酰苯胺的熔点为114℃,稍冷即固化,不易从圆形瓶中倒出,因此用锥形瓶作反应器更方便。 分出的水量很少,分馏柱可以不连接冷凝管,在分馏柱支口上直接连尾接管,兼作空气冷凝管即可,使装置更简单。 为控制反应温度,在分馏柱顶口插温度计。 (3).操作条件的控制 保持分馏柱顶温度低于105℃的稳定操作,开始缓慢加热,使反应进行一段时间,有水生成后,再调节反应温度使蒸汽缓慢进入分馏柱,只要生成水的速度大于或等于分出水的速度,即

最新有机化学实验讲义

《有机化学》 实验大纲和讲义 中药化学及基础化学教研室 2006.05 有机化学实验讲义 实验一有机化学实验的一般知识 有机化学是一门以实验为基础的学科,因此,有机化学实验是有机理论课内容的补充,它在有机化学的学习中占有重要地位。 一、有机化学实验的目的 1.通过实验,训练学生进行有机化学实验的基本操作和基本技能。 2.初步培养学生正确选择有机合成、分离与鉴定的方法。 3.配合课堂讲授,验证、巩固和扩大基本理论和知识。 4.培养学生正确的观察和思维方式,提高分析和解决实验中所遇问题的思维和动手能力。5.培养学生理论联系实际、实事求是的工作作风、严谨的科学态度和良好的工作习惯。二、有机化学实验室规则 (略)详见教材 三、实验室的安全 有机化学实验所用试剂多数易燃、易爆、有毒、有腐蚀性,仪器又多是玻璃制品,此外,还要用到电器设备、煤气等,若疏忽大意,就会发生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故。但只要实验者树立安全第一的思想,事先了解实验中所用试剂和仪器的性能、用途、可能出现的问题及预防措施,并严格执行操作规程,加强安全防范,就能有效地维护人身和实验室安全,使实验正常进行。为此,必须高度重视和切实执行下列事项。 (略)详见教材 四、有机化学实验室简介 为了能够安全、有效地进行实验,有机化学实验室需要配备一些安全装置和实验常用的必要设备,有机实验室必备的装置大致有下列几种。 (略)详见教材 五、有机实验常用仪器及装配方法 详见教材和仪器清单,老师在实验室详细讲解并示范具体装配方法。 六、实验预习、记录和实验报告

实验预习是做好实验的基础。每个学生都应准备一本实验预习本(也兼作记录本),实验前要认真预习实验讲义(是思考,不仅仅是读!),并写出实验预习报告。 做好实验记录是培养学生科学作风和实事求是精神的重要环节。在实验过程中应仔细观察实验现象,如加入原料的量和颜色,加热温度、固体的溶解情况、反应液颜色的变化、有无沉淀或气体出现,产品的量、颜色、熔点或沸点、折光率等等。将观察到的这些现象以及测得的数据认真如实地记录在记录本上(记录时要与操作一一对应),不准记录在纸片上,以免丢失。也不准事后凭记忆补写实验记录,应养成一边进行实验一边做记录的习惯。记录要简明扼要,字迹整洁。实验完毕后,将实验记录交老师审阅。实验记录是科学研究的第一手资料,也是纂写实验报告的原始根据,应予以重视。 实验报告是总结实验进行的情况、分析实验中出现问题的原因、整理归纳实验结果的重要工作。所以必须认真写好实验报告。 详见教材 实验三 无水乙醇的制备 【目的要求】 (1)掌握制备无水乙醇的原理和方法。 (2)学习回流、蒸馏的操作,了解无水操作的要求。 【反应原理】 纯净的无水乙醇沸点是78.3℃,它不能直接用蒸馏法制得。因为95.5% 的乙醇和4.5%的水可组成共沸混合物。若要得到无水乙醇,在实验室中可以采取化学方法。例如,加入氧化钙加热回流,使乙醇中的水与氧化钙作用生成不挥发的氢氧化钙来除去水分。 CaO Ca(OH) 2 用此法制得的无水乙醇,其纯度可达99%~99.5%,这是实验室制备无水乙醇最常用的方法。 【实验步骤】 取一500ml 干燥的圆底烧瓶,放入95%乙醇200ml ,慢慢加入50g 砸成碎块的氧化钙和约1g 氢氧化钠,装上回流装置,其上端接一氯化钙干燥管,在沸水浴上加热回流2~3小时,直至氧化钙变成糊状,停止加热,稍冷后取下回流冷凝管,改成蒸馏装置。蒸去前馏分(约5ml )后,用干燥的吸滤瓶或蒸馏瓶作接收器,其支管接一氯化钙干燥管,使与大气相通。用水浴加热,蒸馏至几乎无液滴流出为止。称量无水乙醇的重量或量其体积,计算回收率。 制得的无水乙醇可用干燥的高锰酸钾进行质量检查。方法为:取一干燥小试管,加入干燥的高锰酸钾一粒,加入1ml 无水乙醇,迅速振摇,应不呈现紫红色,方合格。 无水乙醇的沸点为78.5℃,密度,密度0.7893,折光率n20D 1.3611。 【注意事项】 (1)实验中所用仪器,均需彻底干燥。 (2)由于无水乙醇具有很强的吸水性,故操作过程中和存放时必须防止水分侵入。冷凝管顶端及接收器上的氯化钙干燥管就是为了防止空气中的水分进入反应瓶中。干燥管的装法:在球端铺以少量棉花,在球部以及直管部分分别加入粒状氯化钙,顶端用棉花塞住。 (3)回流时沸腾不宜过分猛烈,以防液体进入冷凝器的上部,如果遇到上述现象,可适当调节温度(如将液面提到热水面上一些,或缓缓加热),始终保持冷凝器中有些连续液滴即可。 (4)一般用干燥剂干燥有机溶剂时,在蒸馏前应先过滤除去。但氧化钙与乙醇中的水反应生成氢氧化钙,因加热时不分解,故可留在瓶中一起蒸馏。 (5)所用乙醇的水分不能超过0.5%,否则反应相当困难。

高二有机化学实验专题复习讲义

有机化学实验专题复习讲义 一、复习要点 ①反应原理(方程式),②反应装置特点及仪器的作用,③有关试剂及作用,④反应条 件,⑤实验现象的观察分析与记录,⑥操作注意事项,⑦安全与可能事故的模拟处理, ⑧其他(如气密性检验,产物的鉴别与分离提纯,仪器的使用要领) 二、主要有机制备实验(原理装置操作方法见附页) ①C2H4、C2H4的制取,②苯的溴代与硝化,③石油蒸馏、④乙酸乙酯的制取, ⑤肥皂的制取, 三、有机性质实验 (CH4、、C2H4、C2H4的性质,乙醇、苯酚、乙醛的性质,卤代烃的性质,糖类的性质,蛋白质的性质) 四、官能团的特征反应 (1)遇溴水或溴的CCl4溶液褪色:C═C或C≡C; (2)遇FeCl3溶液显紫色, 遇浓溴水产生白色浑:酚; (3)遇石蕊试液显红色:羧酸; (4)与Na反应产生H2:含羟基化合物(醇、酚或羧酸); (5)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2:羧酸; (6)与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出:酚; (7)与NaOH溶液反应:酚、羧酸、酯或卤代烃; (8)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀:醛; (9)常温下能溶解Cu(OH)2:羧酸; (10)能氧化成羧酸的醇:含“─CH2OH”的结构(能氧化的醇,羟基相“连”的碳原子上 含有氢原子;能发生消去反应的醇,羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子); (11)能水解:酯、卤代烃、二糖和多糖、酰胺和蛋白质; (12)既能氧化成羧酸又能还原成醇:醛; (13)卤代烃的水解,条件:NaOH, 水,取代;②NaOH, 醇溶液,消去。 (14)蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色。 五、有机物的分离,提纯 1.甲烷气体中有乙烯或乙炔(除杂)(溴水) 2.己烷中有己烯(除杂)(酸性KMnO4) 3.醋酸钠固体中有萘(除杂和分离)(升华) 4.苯有甲苯(除杂)(先酸性KMnO4、再NaOH) 5.苯中有苯酚(除杂和分离)(NaOH、分液) 6.乙醇中有水(分离和提纯)(CaO、蒸馏) 7.乙酸乙酯中有乙醇和乙酸(除杂)(饱和Na2CO3) 8.溴苯中有溴(除杂)(NaOH、分液) 9.硝基苯中有硝酸或NO2(除杂)(NaOH、分液) 10.硝基苯中有苯磺酸(除杂和分离)(NaOH、蒸馏)

乙酰苯胺的制备及重结晶

实验二十四乙酰苯胺的制备及重结晶 2012-04-17 16:20 (点击:112) 一、课时分配与讲授计划 1.计划课时3 2.讲授15分钟,演示5分钟 二、教学要求: 1.学习乙酰苯胺的原理、方法和作用。 2.学习分馏操作的原理和技术。 3.熟悉重结晶的操作技术。 4.掌握产物的分离提纯原理和方法 5.练习产品熔点的测定方法 6.熟悉减压抽滤、洗涤等基本操作 三、预习内容: 1.分馏操作的原理和技术 2.电热套的正确使用 3.重结晶 4.熔点的测定 四、实验原理: 乙酰苯胺为无色晶体,具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称。 乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。由于乙酰氯和乙酐的价格较贵,本实验选用乙酸作为乙酰化试剂。反应如下:

乙酸与苯胺的反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率,一般采用冰乙酸过量的方法,同时利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去。 由于苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。 乙酰苯胺本身是重要的药物,而且是磺胺类药物合成中重要的中间体。本实验除了在合成上的意义外,还有保护芳环上氨基的作用。由于芳环上的氨基易氧化,通常先将其乙酰化,然后再在芳环上接上所需基团,再利用酰胺能水解成胺的性质,恢复氨基。如: 在重结晶纯化化学试剂的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。选择适宜的溶剂时应注意以下几个问题: 1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应。例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂;醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂,也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。 2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力,而在较低温度时对欲纯化的化学试剂的溶解能力大大减小。 3. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂中可能存在的杂质或是溶解度甚大,在欲纯化的化学试剂结晶和重结晶时留在母液中,在结晶和重结晶时不随晶体一同析出;或是溶解度甚小,在欲纯化的化学试剂加热溶解时,很少在热溶剂溶解,在热过滤时被除去。 4. 选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽。

实验十二 乙酰苯胺的制备

实验一 乙酰苯胺的制备 【目的要求】 ⑴ 熟悉氨基酰化反应的原理及意义,掌握乙酰苯胺的制备方法; ⑵ 进一步掌握分馏装置的安装与操作; ⑶ 熟练掌握重结晶、趁热过滤和减压过滤等操作技术。 【预习指导】 ⑴ 预习实验原理,了解乙酰化试剂的反应活性及用乙酸作乙酰化剂制备乙酰苯胺的方法。 ⑵ 认真阅读重结晶的原理和意义,复习趁热过滤和减压过滤操作技术。 ⑶ 通过查阅资料填写下表: 名 称 M /g.mol -1 m.p. /℃ b.p. /℃ ρ/g.cm-3 水溶性 投料量 理论 产量 质量(体积)/g(mL) n/mo l 苯胺 冰醋酸 Zn 粉 活性炭 乙酰苯胺 水 - - - - - - - - - - - - - - - - ― - - - - - - 【实验原理】 乙酰苯胺为无色晶体,具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,因此俗称“退热冰”。乙酰苯胺也是磺胺类药物合成中重要的中间体。由于芳环上的氨基易氧化,在有机合成中为了保护氨基,往往先将其乙酰化转化为乙酰苯胺,然后再进行其他反应,最后水解除去乙酰基。 乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。由于乙酰氯和乙酐的价格较贵,本实验选用纯的乙酸(俗称冰醋酸)作为乙酰化试剂。反应式如下: 苯胺 乙酸 乙酰苯胺 冰醋酸与苯胺的反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率,一般采用冰醋酸过量的方法,同时利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去。由于苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。 乙酰苯胺在水中的溶解度随温度的变化差异较大(20℃,0.46g ;100℃,5.5g ),因此生成的乙酰苯胺粗品可以用水重结晶进行纯化。其操作流程如下: H 2O + NHCOCH 3 CH 3COOH + NH 2

乙酰苯胺的制备与重结晶实验思考题

乙酰苯胺的制备 1.为什么反应时要控制分馏柱顶温度在105℃左右,若高于此温度有什么不好? 为了让生成的水蒸出,而又尽可能地让沸点接近的醋酸(b.p117.9)少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏且控制分馏柱顶温度在105℃左右。若高于此温度则会造成反应原料醋酸的损失 2、乙酰苯胺的制备反应完成应产生几毫升水,为什么实际收集液体远多于理论量, 0.0505x18=0.909ml 因为醋酸的沸点是118。C,虽然高于水的沸点,但是醋酸易挥发,,在加热的同时会有醋酸蒸发出来,经过冷凝后而收集下来,所以要比理论值多。 3.用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化各有什么特点,除此之外,还有什么酰化试剂? 醋酸的优点:不与被提纯物质发生化学反应; 溶剂易挥发,易与结晶分离除去, 能给出较好的结晶; 价格低、毒性小、易回收、操作安全。 缺点:反应较慢 醋酸酐的优点:1、醋酸酐容易断键,反应较快 2、醋酸酐能吸水,有利于反应的进行 3、无副反应,生成物较纯。缺点:容易水解 除此之外还有酰氯可作为乙酰化试剂 2.本实验利用什么原理来提高乙酰苯胺的产率? 本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成。 重结晶 1、重结晶法一般包括哪几个步骤?各步骤的主要目的如何? 答:一般包括:(1)选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液。(2)热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色)。(3)抽滤、冷却结晶,除去母液。(4)洗涤干燥,除去附着母液和溶剂。 2、某一有机化合物进行重结晶,最适合的溶剂应该具有哪些性质? 答:(1)与被提纯的有机化合物不起化学反应。(2)因对被提纯的有机物应具有热溶,冷不溶性质。(3)杂质和被提纯物质,应是一个热溶,一个热不溶。(4)对要提纯的有机物能在其中形成较整齐的晶体。(5)溶剂的沸点,不宜太低(易损),也不宜太高(难除)。 3.加热溶解待重结晶的粗产物时,为什么要加入溶剂的量要比计算的略少?然后逐渐添加至恰好溶解,最后再加入少量的溶剂,为什么? 这样主要是为了形成一个饱和溶液,(刚好溶解)为了以后冰水浴或冷却结晶的时候可以使晶体很快很好的析出来。 如果加入过量的溶剂,溶液不饱和,冷却结晶时不利于晶体的析出 4、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?

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