第39讲有机物化合物结构的测定.doc

1、第39讲有机物化合物结构的测定建议2课时完成考试目标1. 了解确定有机化合物结构的一样步骤和程序。选考内容2. 能够进行确定有机物分子式的简单运算。选考内容3. 能利用官能团的检验方法及相关图谱确定有机物的组成和结构。选考内容4. 综合应用各类物质的性质，进行鉴不、分离、提纯和推导未知物质。必考加选考内容5. 了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。选考内容要点精析一、有机物结构测定的步骤和程序二、有机化合物分子式的确定1、确定有机化合物元素组成：C、H、O质量分数的测定 某有机物完全燃烧后假设产物只有CO2和H20或不完全燃烧后生成 C0、C02和H20,那么其组成元素可能为 C、H

2、或C、H、0。 欲判定该有机物中是否含有氧元素，第一应求出产物中所含碳元素的质量及氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，假设两者相等，那么原有机物的组成中不含氧；否那么，原有机物的组成中含氧。(2)氮元素养量分数的测定样品在一定条件下转化为氮气，求出氮元素的质量分数。卤元素养量分数的测定样品在一定条件下转化成卤化银沉淀，求出卤素的质量分数。2、测定有机化合物相对分子质量标准状况下气体的密度为p0,那么该气体的相对分子质量Mr=22.4 p 0假设A气体对B气体的相对密度为 D，那么A的相对分子质量 Ma = D?MB(3)求混合气体的平均式量M = Ma?A% + Mb?

3、B% + Mc?C% (A%、B% C%为a b、c气体在混合气体中的体积分数) 求混合物的平均式量：M = m(混总)/n(混总)(5)质谱法三、有机化合物结构式的确定1、有机化合物分子不饱和度的运算(1) 分子不饱和度=n(c)+ 1 n(H)/2n(c):碳原子个数n(H)=氢原子数+卤原子数 N原子数(2) 双键脂环的分子不饱和度为1、参键分子不饱和度为 2、苯环分子不饱和度为42、确定有机化合物官能团(1)化学检验方法官能团试齐判定依据C = C或参键Br2的四氯化碳溶液红棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去R OHNa有氢气放出CHO银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH) 2悬浊液砖红色

4、沉淀酚羟基FeCl3溶液紫色溴水有白色沉淀生成COOH紫色石蕊试液变红NaHCO3有CO2气体生成卤代烃一X水解后，加稀硝酸和硝酸银溶液生成沉淀氰基稀碱溶液，加热有NH3放出物理检验方法紫外光谱可用于确定分子中有无共轭双键。红外光谱可用于确定分子中有哪些官能 团。核磁共振谱分为氢谱和碳谱两类。比如氢谱能够测定有机物分子中H原子在C骨架上的位置和数目，进而推断出有机化合物的C骨架结构。(3) 常用鉴不法“加成：烯烃、炔烃、裂化汽油等含碳碳双键或参键的物质取代：苯酚 能使溴水褪色的物质V 氧化：醛基CHO、H2S、SO2萃取：苯及其同系物作萃取剂，有色层在上层；四氯化碳作 乂萃取剂，有色层在下层酒

5、精不能做萃取剂含碳碳双键或参键的烃及其烃的衍生物能使酸性KMnO4溶液褪色的物质 y 含有CHO的物质、H2S、SO2、苯的同系物沉淀消逝呈蓝色透亮溶液：甲酸、乙酸等新制氢氧化铜悬浊液7口热至沸生成红色沉淀：含 CHO的物质银镜反应：醛类、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖与钠反应生成氢气：醇、酚、羧酸等含有-OH的物质注意不可含水FeCl3溶液：遇酚显紫色显色反应 = 浓硝酸：遇含苯环的蛋白质显黄色碘12：遇淀粉显蓝色H+： COOH指示剂V-OH :苯酚钠溶液、乙酸钠溶液四、分离和提纯混合物的常用方法1蒸馏：适合于分离提纯能够相互溶解而各组分沸点有较大差距的液态混合物，如从乙醇的水溶液

6、中提纯乙醇。 分馏是蒸馏的一种专门形式，它适用于多种组分溶解在一起的混合物，分馏得到的是一定沸点范畴的多种馏分，如石油分馏。2萃取：利用溶质在两种互不相溶的溶剂里的溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。如从溴水中提取溴，就能够加入苯或四氯化碳进行萃取。3重结晶：提纯固态混合物的常用方法，其原理是利用混合物中各组分在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大，采纳冷却法将组分分离出来的方法。如分离KNO 3和NaCI的混合物，就能够采纳冷却热饱和溶液重结晶的方法。4分液：适用于互不可相溶的液体混合物，如分离NaCI溶液和溴的苯溶液。5.过滤：固体与液体不互溶的混合物。6渗析：用于

7、精制胶体。如除去淀粉溶液中的葡萄糖和NaCI，可将其装入半透膜袋里悬挂在流淌的水中，葡萄糖分子及Na*、Cl等离子透过半透膜而进入水中。7.盐析：向油脂碱性水解后的产物中，加入食盐细粒，可使高级脂肪酸钠的溶解性减小 而析出。盐析是个可逆过程。常见的除杂方法物质杂质试齐U方法苯苯酚NaOH溶液分液乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液溴苯BNaOH溶液分液乙醇少量水新制生石灰蒸馏乙醇乙酸CaO 或 NaOH蒸馏淀粉NaCl丨溶液蒸馏水渗析水溴苯或四氯化碳分液甲烷乙烯溴水洗气物质分离和提纯时，还能够应用的化学方法有热分解法氧化还原法 沉淀法酸碱溶法水解法等。化学法提纯和分离物质应遵守”四原那么和”三

8、必须。”四原那么是一不增 不增加新物质，二不减不减少被提纯物质、三易分离被提纯物与杂质易分离、四易复原被提纯物易复原。”三必须是除杂试剂必须过量，过量的试剂必须除尽，除杂途径 必须最正确。例1 0.2mol有机物A和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CQ、CO fO(g)，产物通过浓硫酸，质量增加 10.8g ;再通过灼热的CuQ充分反应后，质量减轻3.2g ;最后气体再通过碱石灰被完全吸取，质量增加17.6g。试推断该有机物 A的分子式和相对分子质量。假设0.2mol的A恰好与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式并命名。解析由题意知，被浓硫酸吸取的水蒸气的物质的量n(H2

9、Q)=10.8g/18g ?mol-1=0.6mol求与CuQ反应的CQ的物质的量CQ + CuQ=Cu + CQ2 减轻 m1mol16g0.2mol3.2g还原氧化铜的 CQ的物质的量n(CQ)=生成的CQ2的物质的量n(CCt) = 0.2mol被碱石灰吸取的 n(CQ) = 17.6g/44 g?mol-1= 0.4mol，其中由A燃烧生成的n(C6)=0.4mol 0.2mol = 0.2mol0.2molA 与 0.4molQ2 反应，生成 0.2molCQ 2 0.2molCQ 和 0.6molH2Q。即卩 1molA 与2molQ2反应，生成1molCQ2、1molCQ和3mo

10、lH 2Q。依照质量守恒定律得 A的分 子式为C2H6Q2,其相对分子质量为 62。与 0.2molA 反应的 n(Na)= 9.2g/23 g?mol-1 = 0.4mol,即 1molA 能够与 2molNa 反 应，讲明1个A分子中含有两个羟基， 因此A的结构简式为HOCH? CH2QH ,乙二 醇。例2 柠檬醛的结构简式为：(CH3)2C=CHCH 2CH2C(CH3)=CHCHO(1) 检验柠檬醛分子中含有醛基的方法是 _;(2) 检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法是 。解答(1)加入银氨溶液后加热，有银镜显现或加入新制的氢氧化铜悬浊液加热至沸有红色沉淀生成。(2)先加入银氨溶液氧化醛基后，再加入溴水使其褪色。注意：不可直截了当用溴水检验例3香豆素是一种香料，常用于皂用香精及其他日用化工。香豆素的分子式是 C9H5O 2,分子中除有一个苯环外，还有一个六元环。有机物 A(C7H 6 O 2)和乙酸酐CHO1COIC3H在一定条件下经下面一系列的反应，