有机化学实验十一醇、酚的鉴定

1、实验十醇、酚的鉴定一 实验目的：1. 进一步认识醇类的性质 ; 2 比拟醇 , 酚之间的化学性质的差异 ; 3. 认识羟 基和烃基的相互影响 .二 实验重点和难点：1. 醇酚之间的化学性质的差异 ;2. 认识羟基和烃基的相互影响 .实验类型： 根底性 实验学时： 4 学时三 实验装置和药品：实验仪器 : 试管 滴管 烧杯 酒精灯 pH 试纸化学药品 : 甲醇 乙醇 丁醇 辛醇 1% 高锰酸钾 异丙醇5% 氢氧化钠 10% 硫酸铜 乙二醇 10% 盐酸10% 三氯化铁 苯酚 间苯二酚 对苯二酚 邻硝基苯酚 水杨酸 苯甲酸 溴水 甘油四 实验原理： 醇和酚的结构中都含有羟基 , 但醇中的羟基与烃基

2、相。酚中羟基与芳环直 接相连 , 因此它们的化学性质上有许多不相同的地方。1醇的性质：a. 醇和乙酰氯直接作用生成酯的反响可用于醇的定性试验：CHCOCI + ROH> CHaCOOR + HCI低级醇的乙酰酯有香味，容易检出。高级醇的乙酰酯因香味很淡或无香味而不适用。b. 含10个碳以下的醇和硝酸铈铵溶液作用可生成红色的络合物 , 溶液的颜色由 橘黄色变成红色 , 此反响可用来鉴别化合物中是否含有羟基。(NH) 2Ce(NO)6+RO> (NH) 2Ce(OR)(NO) 5+HNOc. 铬酸是鉴别醇和醛、酮的一个重要试剂，反响在丙酮溶液中进行，可迅速获 得明确的结果，铬酸试剂可氧

3、化伯醇，仲醇及所有醛类，在5 秒內产生明显的颜色 . 溶液由橙色变为蓝绿色 . 而在试验条件下 , 叔醇和酮不起反响 , 因此, 铬酸 试验可使伯醇与叔醇区别开来 .H2SO4HCrQ+RCbOH或)R2CHO> C2(SQ) a+RCOH+RC=Od. 不同类型的醇与氯化锌一盐酸(Lucas)试剂反响的速度不同，三级醇最快， 二级醇次之，一级醇最慢，故可用来区别一、二、三级醇，含36 个碳原子的醇可溶于氯化锌盐酸溶液中，反响后由于生成不溶于试剂的卤代烷，故会 出现混浊或分层，利用各种醇出现混浊或分层的速度不同可加以区别；含 6 个 碳原子以上的醇类不溶于水，故不能用此法检验；而甲醇和乙

4、醇由于生成相应 卤代烷的挥发性，故此法也不适用。ZnCI2ROH + HCI > RCI + H2Oe. 醇与 3， 5二硝基苯甲酰氯作用得到固体的酯， 有固定的熔点， 并且容易纯化，可作为衍生物来鉴定醇；f. 多元醇的氧化：用费林试剂氧化多元醇，多元醇能与新鲜的氢氧化铜反响生 成绛蓝色溶液，醇羟基数越多，反响越快。2酚的性质：酚类化合物具有弱酸性 , 与强碱作用生成酚盐而溶于水 , 酸化后可使酚游 离出来。a. 大多数酚与三氯化铁有特殊的颜色，而且各种酚产生不同的颜色，多数酚呈 现红、蓝、紫或绿色，颜色的产生是由于形成电离度很大的络合物。GH50H + FeCI 3> 3H+3H

5、CI+ FeQG® 3-一般烯醇类化合物也能与三氯化铁起反响多数为红紫色 ，大多数硝基 酚类、间位和对位羟基苯甲酸不起颜色反响，某些酚如a 萘酚及B 萘酚等由于在水中溶解度很小，它的水溶液与三氯化铁不产生颜色反响，假设采用乙醇 溶液那么呈现正反响。b. 羟基的存在使苯环活性增加，酚类能使溴水褪色，形成溴代酚析出，如苯酚 与溴水作用生成白色固体三溴酚：但要注意的是，这个反响并非酚的特有反响，一切含有易被溴取代的氢原 子的化合物，以及一切易被溴水氧化的化合物，如芳胺与硫醇均有此反响。 五 实验內容及步骤：1 醇的性质：1、比拟醇的同系物在水中的溶解度：向四支试管中分别滴加 10 滴 a

6、甲醇 b 乙醇 c 丁醇 d 戊醇，振荡。如已溶 解，那么继续滴加 10滴样品。现象：甲醇，乙醇均溶于水，丁醇，戊醇出现分层。 且多加醇的分层更明显。结论：随着碳原子数的增加，醇在水中的溶解度降低。2醇的卢卡斯Lucas试剂反响：在三支枯燥试管中分别参加 1mL正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，再分别参加1mL 卢卡斯Lucas试剂，振摇，最好放在 26-270C水浴中温热数分钟，静止，观 察发生的变化，记下混合液混浊和出现分层所需时间。现象： 叔丁醇立即浑浊， 仲丁醇溶液放置片刻浑浊， 正丁醇溶液澄清无变化。 解释：醇分子中的羟基氧原子具有较大的电负性，因此碳氧键是极性共价键， 容易断裂，使得羟基易被

7、其他基团取代。醇分子中的羟基被卤原子取代，生成 卤代烃，这是制备卤代烃的重要方法。R-OH和 HCI反响时，碳氧键断裂而发生羟基被卤原子取代的亲核取代反响，醇的活泼性顺序与醇和钠反响的活泼顺序 相反： R3COH>2RCHOH>RC2OHH一般情况下，氢碘酸极氢溴酸能比拟顺利地与醇反响，而盐酸，除叔醇、烯 丙醇及苯甲醇外，其它伯醇和仲醇那么需要使用无水氯化锌催化。利用伯、仲、 叔三类醇与盐酸作用的快慢，可以区别三类醇。所用试剂为无水氯化锌和浓盐 酸配成，称为卢卡斯Lucas试剂。低级醇可以溶解于这个溶液中，而生成的 氯代烃那么不溶解，使溶液浑浊，从出现混浊的快慢，观察反响进行的速度

8、，用 来区分三类醇。醇与氢卤酸的反响活性次序为：苯甲醇 / 烯丙醇 > 叔醇 > 仲醇 > 伯醇 < 甲醇。结论：利用卢卡斯Lucas试剂反响，可用来区别低级6C以下的伯、仲、 叔三类醇。由于所生成卤代烃不溶于水。故溶液分层。含 6 个碳原子以上的醇 类不溶于水，故不能用此法检验。 2 、醇的氧化：A:1%KMn4O5d + 浓 H 2SO4 1 d + 样品 样品：伯丁醇，仲丁醇，叔丁醇 现象：正丁醇最先被氧化，溶液由紫色变为棕色，最后显黑色沉淀。仲丁醇次 之。叔丁醇，无明显变化。结论：氧化剂常温下能氧化伯醇和仲醇，但同样的条件下，叔醇不能被氧化， 仲醇氧化速度较慢。

9、B：醇的硝酸铈铵试验：取 2d样品于试管中，再加0.5mL硝酸铈铵试剂，摇荡后 观察颜色变化。不溶于水的样品操作如下：将0.5mL硝酸铈铵溶液和1mL醋酸参加一个干净试管中如有沉淀，加 3-4 滴水使沉淀溶解 ，再加 5 滴样品，振 摇试管使之溶解，观察反响现象。+RCHOH + 2CeIV> R 2C=O + 2CeHI + 2H样品：甲醇，乙醇，甘油，正丁醇现象， 4 支试管均出现红色。结论：含 10 个碳以下的醇与硝酸铈铵反响能形成红色络合物，以此可鉴别小分 子醇类化合物。3、多元醇与氢氧化铜的作用：3mL 5% NaOH + 5d 10% CuSO 4 于 2 支试管中，再分别加

10、 5 滴样品。 样品：乙二醇，甘油现象： 乙二醇溶液蓝色缓慢转化为绛蓝色，甘油溶液蓝色迅速变为绛蓝色。 结论：多元醇能与新鲜的氢氧化铜反响生成绛蓝色溶液，醇羟基数越多，反响 越快。反响方程式：2 酚的性质： 1 酚的弱酸性：取少许样品于试管中，用 pH试纸测其酸碱性。 样品：苯酚，间苯二酚，对苯二酚。现象：均为酸性。酚的溶解性和弱酸性将少量苯酚晶体放在试管中，加 3mL水，振荡试管后观察是否溶解。用玻 璃棒蘸一滴溶解，以广泛pH试纸检验酸碱性。加热试管可见苯酚晶体全部溶解。 将溶液分装两支试管，冷却后两试管均出现混浊。向其中一支试管参加几滴 5%NaOH溶液，观察现象。再参加 10縊酸，又有何

11、变化？在另一支试管中参加 5%NaHC溶液，观察混浊是否溶解？现象：微溶，溶液浑浊 pH=5-6, 呈弱酸性溶液变澄清 再次变混浊 无变化解释：苯酚在水中有一定溶解度，但在热水中溶解度大些。故参加水后有局部 溶解，而溶液那么呈混浊状，加热可使苯酚全部溶解，冷却后又有析出，溶液再 次变混浊。苯酚呈弱酸性，可使pH试纸变微红。由于苯酚具弱酸性，故其能与NaOH和NaCO 反响，生成可溶于水的酚钠。Na 2CO + H 20> NaOH + NaHCO 3C 6H0H + NaOH > C 6HsONa + H 2O但参加盐酸后，苯酚又重新游离析出，溶液再次由清变浑浊。C6H5ONa +

12、 HCl > GHOH + NaCl苯酚不与NaHCO作用，也不溶于NaHCO溶液中，苯酚的酸性比碳酸弱。 结论：苯酚呈弱酸性，具有一定的溶解度，能与氢氧化钠溶液作用，生成可 溶于水的酚钠，但不与碳酸氢钠溶液作用。(2)与FeCb溶液作用在三支试管中分别参加 0.5mL 样品 1%苯酚，间苯二酚，对苯二酚水溶液， 再各参加1%FeC3水溶液1-2滴，观察和记录各试管中显示的颜色。 现象： ( 1 )在装有苯酚晶体的试管中，溶液呈蓝紫色。(2)在装有间苯二酚的试管中，溶液呈蓝紫色(3)在装有对苯二酚的试管中，暗绿色结晶。解释：酚与三氯化铁的颜色反响比拟复杂，所呈现的颜色随参加的试剂、温 度

13、、反响出现颜色变化时间的长短以及溶液的pH值等因素的不同而改变。主要生成络合物：6ArOH + FeCl 3>6 H + + 3CI - + Fe(OAr) 司 3-呈现颜色结论：酚与 FeCl3 的特殊颜色反响，可用来检验酚和烯醇式结构的存在。3 溴化：在试管中参加0.5mL 1%样品水溶液，逐渐参加 Br2溶液，溴水不断褪色并观 察有无沉淀析出。样品：苯酚，水杨酸，间苯二酚，对苯二酚，对羟基苯甲酸，苯甲酸。现象：(样品顺序为对应的试管 1-6 号)。 1 号：加一滴溴水即出现白色沉淀， 逐渐参加，沉淀增多，溴水褪色。 2 号：逐滴参加溴水，出现白色沉淀，溴水褪 色。 3 号：溶液为黄

14、色，且出现絮状物后有溶解。 4 号：无沉淀出现，溶液为黄 色。 5 号：出现白色沉淀，溴水褪色。 6 号：无沉淀出现，溶液为黄色。结论：饱和溴水能与酚的邻位或对位氢发生取代，生成白色沉淀，含活化羟基的取代基的物质能使溴水迅速褪色。反响方程式：与溴的作用将 5 滴苯酚稀溶液参加试管中，然后逐滴参加饱和溴水，有白色沉淀生成。 继续滴加饱和溴水至白色沉淀变为黄色沉淀。再将试管内混合物煮沸 1-2 分钟， 以除去过量的溴，静置冷却，沉淀又析出。滴加几滴1%碘化钾溶液和 1 毫升苯。用力振荡试管，沉淀溶于苯中，析出的碘使苯层呈紫色。记录观察到得现象， 并解释之。解释：苯酚与溴水作用，立即生成2,4,6 -三溴苯酚白色沉淀。2,4,6 -三溴苯酚被过量的溴水氧化， 生成黄色的 2,4,4,6 四溴环己烯酮， 后者被氢碘酸 复原为2,4,6-三溴苯酚，同时析出碘。碘又溶于苯，从而使苯层呈紫色。反应式见教材。结论： 酚很容易进行卤化反响。苯酚与溴的反响迅