大学有机实验教案

教案课程名称有机试验授课教师职称院（系、部）化学院教研室有机化学授课对象学年学期****学年第二学期2011****LD大学教务处****级《有机化学试验》试验内容周次序号实验名称课时授课专业化学高分子材料21醛酮的性质3√√√32肉桂酸的制备6√√√43苯甲醇、苯甲酸的制备8√√√54苯甲酸乙酯的制备，减压蒸馏8√√√75乙酰苯胺的制备，分馏4√√√86茶叶提取6√√√97甲基橙的制备4√√√118安眠香的辅酶合成6√√√129二苯乙二酮的制备6√1410文献试验9√√总课时604554授课老师授课时间周3下午周4,5下午周2下午授课题目试验1醛、酮的鉴别Identificationofaldehydeandketone试验类型验证型授课时间2011年3月日学时3教学目的（试验目的）进一步加深对醛、酮化学性质的相识。2.驾驭鉴别醛、酮的化学方法。授课思路醛酮具有一样的官能基—羰基，羰基的典型性质为亲核加成反响，具有明显试验现象的是羰基与含氮亲核试剂（羰基试剂）的加成。醛氢易于被弱氧化剂所氧化，可用氧化法进展鉴别。甲基酮的α-H易被卤素取代，发生碘仿反响，可用于鉴别。试验内容2，4-二硝基苯肼鉴别醛酮的羰基、氧化法（Tollen试剂、铬酸试剂）鉴别醛氢、碘仿法鉴别甲基酮教学重点与难点羰基的亲核加成，醛氢的氧化反响，甲基酮的卤代教学手段与方法指导练习法实验过程与具体内容一、试验原理：醛酮都具有羰基，具有羰基的共性，因此在酸性条件下能与2，4-二硝基苯肼反响生成黄色至橙红色的2，4-二硝基苯腙沉淀。此反响的干扰有：易被氧化成醛酮的醇、含有少量氧化产物的醇；能被水解的缩醛。醛酮的区分在于醛具有简洁被氧化的醛氢。Tollens试剂、Fehling试剂或Benedict试剂都能氧化醛成酸，分别形成银镜与氧化亚铜的红色沉淀。Tollens试剂在碱性条件下加热也会出现正性结果，因此反响中不加碱结果精确。铬酸也可氧化醛成酸，与醇的鉴别一样，溶液变为蓝绿色。甲基酮可用碘仿反响鉴别。2-甲基醇能被氧化成甲基酮，因此也呈正性反响。二、试验仪器与试剂：主要试剂及其物理常数CompoundsF.WCrystformandcolorm.p℃b.p℃d420nD20Solubilitywateralcoholether甲醛水溶液（40%）961.081-1.0851.3746混溶乙醛（水溶液40%）44.05-12120.80.7834（18/4）水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶丙酮58.08-9556.480.7881.3588混溶苯乙酮acetophenone120.1520.5202.61.02811.5372微溶苯甲醛benzaldehyde106.12-261781.0415（10/4）1.544-7与乙醇、乙醚、氯仿等混溶，微溶于水正丁醛butyraldehyde72.11-10075.70.80微溶于水，溶于乙醇、乙醇、乙醚等乙醇ethanol46.07-117.378.30.7891.3614环己酮98.15-16.4155.650.9478微溶于水，致癌其他试剂：5%硝酸银（Tollens试剂）；2，4-二硝基苯肼试剂；浓硫酸；浓氨水；铬酸试剂；二氧六环；10%NaOH；碘-碘化钾溶液三、试验步骤与现象：序号试验名称步骤现象原理说明12，4-二硝基苯肼试验12mL2，4-二硝基苯肼试剂+3~4滴试样，振摇、静置片刻（可微热），视察试样：乙醛、丙酮、苯乙酮现象：黄色或橘红色沉淀发生羰基的亲核加成生成2，4-二硝基苯腙2Tollens试验2干净试管+2mL5%硝酸银，逐滴滴加浓氨水，至生成的沉淀恰好溶解，+2滴试样，水浴温热，视察试样：甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛现象：试管壁有银镜生成（试管不干净时出现黑色粉末）醛氢被氧化，形成羧酸，银离子被复原为金属银3铬酸试验31滴试样+1mL丙酮+逐滴加数滴铬酸试剂，振摇，视察试样：丁醛、苯甲醛、环己酮现象：脂肪醛通常5s内浑浊，30s内出现沉淀，芳香醛慢，约需～2min沉淀醛氢易被铬酸氧化，形成羧酸。4碘仿试验1mL水+3~4滴试样+几滴二氧六环+1mL10%NaOH4，滴加碘-碘化钾溶液至溶液呈浅黄色，振摇，视察（若无沉淀，可温水浴加热或补加I2-KI溶液）试样：乙醛、正丁醛、丙酮、乙醇现象：碘仿的黄色沉淀乙醇需加热甲基酮、2-甲基醇能发生碘仿反响注释1.醛与酮在酸性条件下能与2，4-二硝基苯肼作用，生成黄色、橙色或橙红色的2，4-二硝基苯腙沉淀。沉淀的颜色与醛、酮分子的共轭键有关。非共轭的醛、酮分子将产生黄色的2，4-二硝基苯腙；当羰基与苯环或双键形成共轭链时，生成橙红（橙至红）色沉淀；具有长共轭链的羰基化合物则生成红色沉淀。然而试剂本身是橙红色的，因此，推断时要特殊留意。因为该沉淀是具有肯定熔点、不同颜色的晶体，所以该反响可以用以区分醛、酮。2.试验成败与试管是否干净有关。若试管不干净易出现黑色絮状沉淀。解决的方法是试验前将试管依次用硝酸、水与10%氢氧化钠洗涤，再用大量水冲洗。试验过程中，加热不宜太久，更不能在火焰上干脆加热，否则试剂会受热分解成易爆炸的雷银。3.脂肪醛通常在5s内出现浑浊，30s内出现沉淀；芳香醛通常须要1-2min才能出现沉淀，有些可能须要更长的时间。4.注释：碱不能过量。否则生成的沉淀会消逝。留意事项1、试验结果的影响因素有：试样的参加依次、试样的浓度、反响条件等。2、乙醛溶解度（20℃，16g/100水）水溶液有分层现象，上层为乙醛（三聚乙醛），下层为乙醛水溶液，取用时留意视察3、银镜反响时试管要刷干净，才能形成一层光明的银镜。反响完毕后，滴加几滴硝酸溶解银镜回收！除醛之外，α-烷氧基酮、α-二烷氧基酮、偶姻与其它具有复原性的有机物如某些芳胺、多羟基酚、含-SH的有机物对Tollen都呈阳性反响。硝酸银与皮肤接触，会形成难以洗去的复原银，应当心操作。4、水浴加热时间的长短会影响到试验结果。5、样品与试剂不溶解，反响不简洁进展。6、2，4-二硝基苯肼毒性大，运用时当心。问题与思索1.Tollen试剂为什么要临用时才配制？（久置可形成易爆炸的雷银AgN3）2.如何用简洁的化学方法鉴别：环己烷、环己烯、环己醇、丁醛、苯甲醛、丙酮3.醛酮的卤化反响中，为什么不选用氯或溴而选用碘？配制试剂为什么要参加KI？4.运用的市售丙酮中若含有少量乙醛杂质，应如何去除？根据何在？下次预习内容与要求P206肉桂酸的制备，方法（二）用无水碳酸钾作缩合试剂要求：肉桂酸的生成机理，复习稳固回流与水蒸气蒸馏操作教学后记试验中易出现以下问题：1.颜色辨别不清。2.苯甲醛做银镜反响不明显，可能的缘由是由于苯甲醛的溶解性不好。3.丁醛做碘仿反响时出现的是白色浑浊，缘由可能是溶解性问题。试验中会出现的问题是：滴头张冠李戴，影响试验结果，得出不合理结果。授课题目试验2肉桂酸的制备（cinnamicacid）授课类型试验课首次授课时间2011年3月日学时6教学目的理解肉桂酸的制备原理与方法。进一步驾驭回流、水蒸气蒸馏等操作。重点与难点肉桂酸的制备原理与方法教学手段与方法指导练习法教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各局部详细内容、时间安排等）一、试验原理：芳醛与酸酐混合后在相应的羧酸盐存在下加热，可制得α，β—不饱与酸，这个反响称为Perkin反响。如苯甲醛与醋酐反响生成肉桂酸：CH3COOKC6H5CHO+（CH3CO）2OC6H5CH=CHCOOH+CH3COOH140-180Kalnin用碳酸钾代替醋酸钾，有效地缩短了反响时间，进步了产率。二、主要试剂及产物的物理常数：MaterialandproductM.WAmountandyieldCrystformandcolorm.p℃b.p℃d420nD20Solubilitywateralcoholether苯甲醛benzaldehyde106.131.5ml0.015molCollq-26178.11.04151.54630.3(H2O)醋酐aceticanhydride102.094ml0.036molCollq-73.1140.1.08201.39006肉桂酸cinnamicacid148.17mnpr135-63001.274540.0418(H2O)2420(alcohole)其他试剂：2.2g无水K2CO3，10ml10%NaOH，浓盐酸，刚果红试纸。三、试验装置：1、加热回流装置；2、水蒸气蒸馏装置。四、试验步骤：仪器安装：用三颈瓶安装加热回流装置。加料：三颈瓶中参加1.5mL新蒸馏的苯甲醛，4mL新蒸馏的醋酐，2.2g研细的无水碳酸钾。加热回流反响0.5h。冷却，参加10mL温水，改为水蒸气蒸馏装置，蒸出未反响的苯甲醛至无油状物馏出。冷却，参加10mL10%NaOH使肉桂酸形成钠盐溶解，抽滤，将滤液倾入250mL烧杯中，冷却至室温，搅拌下加浓盐酸酸化至刚果红试纸变兰。冷却抽滤，少量水洗涤，抽干，空气晾干，称重回收，计算产率。试验流程：思索题、探讨题、作业苯甲醛久置易被氧化，影响反响进展；醋酐久置易吸潮，故试验前均需重蒸。肉桂酸有顺、反异构，反响主要得反式异构体，熔点135.6℃，顺式68苯甲醛分别与丙二酸二乙酯、过量丙酮、乙醛作用应得到什么产物？从这些产物中如何进一步制备肉桂酸？苯甲醛与丙酸酐在无水丙酸钾作用下生成什么产物？Prekin反响中，如运用与酸酐不同的羧酸盐，会得到两种不同的芳基丙烯酸，为什么？下节预习内容与要求P210苯甲醇与苯甲酸的制备要求：提早24h做反响的打算工作教学后记授课题目试验3苯甲醇与苯甲酸的制备(benzylalcoholandbenzoicacid)试验类型验证型授课时间2011年月日学时8教学目的（试验目的）1.学习通过Cannizzaro反响制备苯甲醇与苯甲酸的试验原理与方法。2.驾驭分别苯甲醇与苯甲酸的试验方法。授课思路Cannizzaro反响是一种自身的氧化复原反响，苯甲醛在浓碱作用下室温下经过肯定时间即可发生歧化反响生成苯甲醇与苯甲酸。苯甲醇与苯甲酸具有不同的溶解性能，据此进展产物的分别。试验内容苯甲醛在浓碱作用下室温放置反响生成苯甲醇与苯甲酸。利用两者的溶解性差异进展分别并提纯。教学重点与难点Cannizzaro反响原理；产物的分别与提纯实验过程与具体内容一、试验原理：(ExperimentalPrinciple)Cannizzaro反响又称歧化反响，是芳醛与其它无α-H的醛在浓碱作用下发生的自身氧化复原反响，一分子醛被氧化成酸，另一分子醛被复原成醇。其反响机理为：苯甲醛在低温与过量碱存在下，产物中可分别出苯甲酸苄酯，这可能是由于苄氧基负离子对苯甲醛发生了亲核加成的结果。在Cannizzaro反响中，通常运用50%的浓碱，碱的用量比醛的量多一倍以上，否则反响不完全。未反响的醛与产物醇在一起很难通过一般蒸馏法分别。芳醛与甲醛在碱作用下可发生穿插Cannizzaro反响，更活泼的甲醛作为氢的授体，当运用过量甲醛时，芳醛几乎全部转化为芳醇，过量的甲醛被氧化成甲酸盐与甲醇。反响式：副反响：

PhCHO/[O]→PhCOOH二、主要试剂与产物的物理常数：CompondsMWAmountandyiledCristandcolornD20d420m.p℃b.p℃Solubi-lity苯甲醛benzaldehyde106.1310.5g,10ml0.1molcolld1.54631.041515-26178.162100.3苯甲醇benzylalcohol108.155.4gcolld1.53961.0419-15.3205.359310417苯甲酸benzoicacid122.126.1gmnpr1.5041321.2659122.4Subl>10249;133100.2117.52.2756620其它试剂：18g(0.32mol)KOH，乙醚60mL，饱与亚硫酸氢钠10mL，10%碳酸钠溶液10mL，无水硫酸镁或碳酸钾，冰。三、试验装置（Experimentalapparatus）：分液漏斗，抽滤装置，低沸点液体有机物蒸馏装置（乙醚的蒸馏）四、试验步骤（Experimentalsteps）：加料，歧化反响：在125ml锥形瓶中配制9gKOH与9mL水溶液，冷至室温，参加10mL新蒸过的苯甲醛*，塞紧瓶口，用力振摇匀称，使反响物充分混合，最终成为白色糊状物，放置24h以上。萃取，分别、洗涤：向反响混合物中参加足量的水（~40mL），摇动使苯甲酸盐全部溶解。在分液漏斗中用40mL乙醚萃取二次，合并乙醚萃取液，乙醚层分别用5mL饱与亚硫酸氢钠溶液、10mL10%碳酸钠溶液、10mL水洗涤，最终用无水硫酸镁或无水碳酸钾枯燥。枯燥蒸馏：枯燥后的乙醚溶液，先在水浴中蒸去乙醚*（回收！），再蒸馏苯甲醇（或减压蒸馏），搜集204~206℃馏分。称量、回收。测折光率。N20酸化，重结晶：乙醚萃取后的水溶液，用浓盐酸酸化至使刚果红试纸变蓝，充分冷却使苯甲酸析出完全，抽滤，粗产品用水重结晶，枯燥，称量回收。后处理流程：留意事项原书中试验药品用量偏多，实际操作时用量减半。乙醚萃取时用40ml萃取两次即可。其它各步洗涤用量根本不变或减至2/3。充分振摇反响混合物是反响胜利的关键。苯甲醛气味消逝可视为反响完全。苯甲醛应是新蒸馏的。乙醚沸点低，分液时留意放气，最好在通风橱中！蒸馏时事先烧好热水或用电热套小火加热！旁边避开明火！乙醚中空气爆炸极限为1.85~36.5%，闪点-45℃，空气中最高容许浓度为500mg/m3。蒸馏乙醚时整个装置要严密，接液管支管口处接一橡皮管通入下水道，承受乙醚与产物分别回收！问题与思索Cannizzaro反响与羟醛缩合在反响物构造与反响条件上有何不同？（有无α-H，碱的浓度）根据什么性质分别两种产物？（构造/溶解性）饱与亚硫酸氢钠与碳酸钠洗涤的目的何在？（未反响的苯甲醛，少量苯甲酸）下列化合物在浓碱作用下发生Cannizzaro反响各生成什么产物？邻苯二甲醛；（2）乙二醛；（3）C6H5CO-CHO5、苯甲醛运用前为什么必需新蒸？6、苯甲醛发生Cannizzaro反响生成苯甲醇与苯甲酸，反响胜利的关键是什么？（充分振摇）7、写出苯甲醇的分别过程。8、写出苯甲酸的分别过程。9、分别纯化苯甲酸时，为什么须要用酸中与至强酸性？中与至中性是否可以？10、乙醚为易燃易挥发有机物，运用与操作时须要留意什么问题？下次预习内容与要求P166苯甲酸乙酯的制备，p82减压蒸馏教学后记授课题目试验4苯甲酸乙酯的制备(Ethylbenzoate)试验类型验证型授课时间2011年4月日学时8教学目的（试验目的）1.进一步驾驭酯化反响原理及苯甲酸乙酯的制备方法。2.进一步驾驭分水器的运用及液体有机化合物的精制方法。3.学习减压蒸馏的原理及操作方法。授课思路促使可逆反响挪动的主要方法有：一是使其中一种反响试剂过量；二是刚好移走反响产物（之一）。本试验通过移走反响副产物水的方法进步产率，因此，采纳分水器带走反响中生成的水，以苯或环己烷作带水剂。产物苯甲酸乙酯的沸点较高，提纯时可采纳减压蒸馏的方法，通过本试验使学生驾驭减压蒸馏的原理与操作方法。试验内容1.苯甲酸与醇在酸性条件下反响生成苯甲酸酯，用带水剂环己烷、苯或其它有机物刚好移走反响中生成的水。苯甲酸乙酯通过减压蒸馏法进一步提纯。教学重点与难点1.带分水器的反响装置的运用。2.减压蒸馏的装置原理与操作方法。实验过程与具体内容一、试验原理：(Experimentalprinciple)苯甲酸与醇在酸性条件下反响生成苯甲酸酯，反响通过环己烷、苯或其它有机物与水形成共沸物刚好带走反响中生成的水。二、主要试剂及产物的物理常数：（Physicalconstantsofagentsandproduct）MaterialandproductM.WAmountandyieldCrystformandcolorm.p℃b.p℃d420nD20Solubilitywateralcoholether苯甲酸benzoicacid122.128g0.066molmnpr122.4249，133101.2659151.5041320.2117.5，46.615，6615100℃无水乙醇4620ml，0.34molcollq-117.378.50.78931.3611∞苯甲酸乙酯ethylbenzoate150.1812gcollq-34.6213，87101.04681.5001I香料、溶剂，有机合成中间体苯benzene78.1215mlcollq5.580.10.878651.50110.0722其他试剂：3ml浓硫酸，碳酸钠，20ml乙醚，pH试纸，无水氯化钙。三、试验装置：（Experimentalapparatus）100mL圆底烧瓶，上接分水器与回流冷凝管的加热装置；2、水泵或油泵减压蒸馏装置。四、试验步骤：（Experimentalprocedure）Setuptheapparatus:（分水器的运用与装置的安装方法）Additionofmaterials：100ml圆底瓶中参加8g苯甲酸、20mL无水乙醇、15mL苯、3mL浓硫酸；从分水器上端当心加水至分水器支管处，并放出约6mL*。Reaction：加热回流，开场时回流慢些以免引起液泛。随着反响进展，分水器中渐渐分为三层，且中层越来越多，当中层液体体积约5~6mL左右时（~2h），停顿加热。放出中、下层液体，计量体积。接着加热，蒸出多余的苯与乙醇至分水器中。Treatmentforproduct：将瓶中残液倒入60mL冷水的烧杯中，搅拌下分批参加碳酸钠粉末，中与至中性（无CO2气体冒出，pH试纸检验）。用分液漏斗分出粗产物（若有絮状物难以分层，可干脆用乙醚萃取），水层用20mL乙醚萃取，合并油层，用无水氯化钙枯燥。水层回收（搜集未反响的苯甲酸）。Purificationforproduct：先水浴蒸出乙醚（回收），再在减压下蒸馏，搜集苯甲酸乙酯馏分，（87℃10），记录沸程。常压蒸馏搜集210-213Weightingandreclamation。测定苯甲酸乙酯的折光率。后处理流程：五、减压蒸馏1、试验目的（Purpose）：1、学习减压蒸馏的原理及其应用；2、相识减压蒸馏的主要仪器设备；3、驾驭减压蒸馏仪器的安装与操作方法。减压蒸馏是分别与提纯有机物的一种重要方法，它特殊适用于在常压蒸馏时未达沸点即已分解、氧化或聚合的物质。2、根本原理：(Basicprinciple)液体的沸点与外界大气压有亲密的关系，大气压降低，沸点降低。因此，若降低液体外表的压力，即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进展的蒸馏操作称减压蒸馏。主要由三种方法可以得到肯定压力下物质的沸点：1.温度与蒸气压的关系可通过查阅文献或根据温度-蒸气压关系图进展估算。2.给定压力下的沸点还可以近似地按下式计算：lgp=A+B/T,式中p为蒸气压，T为肯定温度，A、B为常数。以lgp对1/T作图，可近似地得到一条直线，由直线得到A、B值。再代入已知蒸气压求出液体的沸点。液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低，温度与蒸气压的关系见图。图1温度与蒸气压关系图图2液体在常压、减压下的沸点近似关系图*1mmHg≈133Pa *1mmHg≈133Pa所以设法降低外界压力，便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出：p为蒸气压；T为沸点（热力学温度）；A，B为常数。如以lgp为纵坐标，为横坐标，可以近似地得到始终线。几种有机物在常压与不同压力下的沸点mmHg76050302015105水10038292217.5111苯甲醛179958475696250水杨酸乙酯23413912711911310595甘油2902041921821751671563、大体估算：一般地，当压力降低到20mmHg(2.67kPa)时，大多数有机物的沸点比常压下的沸点降低约100~120℃左右，当减压蒸馏在10~25mmHg（1.33~3.33kPa）之间进展时，大体上压力每相差1mmHg（0.133kPa），沸点约相差1℃。因此，蒸馏时，先估算出相应的沸点，根据沸点选择一般把压力范围分为几个等级：“粗”真空：1.333～10kPa(10~760mmHg)，一般可用水泵获得。“次高”真空：0.1333～133.3kPa(0.001~1mmHg)，一般可用油泵获得。“高”真空：<0.1333kPa(<103mmHg)，一般可用扩散泵获得。3、试验操作：(Operation)（1）减压蒸馏装置(Apparatusforvacuumdiatilation)：整个系统分为：蒸馏局部、减压局部、爱护及测压三大局部。（i）蒸馏局部（Distillationpart）：由加热器、减压蒸馏瓶（Claisen蒸馏瓶或磨口瓶组装）、温度计、减压毛细管（螺旋夹）、冷凝管、多尾接液管与接收瓶组成。加热装置：根据蒸馏液体的沸点选择适宜的热浴。水浴、油浴、空气浴等圆底烧瓶：根据待蒸馏的液体量进展选择。一般不超过烧瓶的1/2。克氏蒸馏头：分别插入毛细管与温度计，避开减压蒸馏时瓶内液体沸腾而冲入冷凝管，在蒸馏高沸点液体时应留意保温。减压毛细管：自行拉制，引入少量空气进入烧瓶呈微小气泡冒出，作为液体沸腾的气化中心，使蒸馏平稳进展。留意视察是否堵塞，对易氧化有机物应用惰性气体氮气或氩气爱护。冷凝管：与一般蒸馏一样。多尾接液管：通过转动可承受不同馏分的液体而不必停顿蒸馏。接收瓶：肯定要用耐压的圆形或梨形瓶，不能用不耐压的平底瓶。（ii）减压局部（Vacuumpump）：油泵或水泵（iii）爱护与测压局部：为了爱护油泵，必需在馏液承受器与油泵之间顺次安装冷却阱与几个汲取塔。冷却阱中冷却剂的选择随须要而定。汲取塔（枯燥塔）通常设三个：第一个装无水CaCl2或硅胶，汲取水汽；第二个装粒状Na0H，吸酸性气体；第三个装切片石腊，吸烃类气体。试验室通常利用水银压力计来测量减压系统的压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式水银压力计。（2）操作方法：StepsinVacuumDistillation:（i）安装减压蒸馏装置，检查系统的气密性。用长颈漏斗将适量被蒸馏液参加到蒸馏瓶中（不得超过容积的1/2），夹紧毛细管。（ii）翻开平安瓶的活塞，使体系与大气相通，开启油泵或水泵抽气，渐渐关闭平安瓶上的旋塞，视察压力的变更，调整旋塞，限制毛细管进入的气泡适当（一连串小气泡）。使体系真空度到达所需值。（iii）压力稳定后，接通冷凝水，开场加热，通常浴液温度要高出待蒸馏物的沸点约30℃，蒸馏速度1~2d/s为宜。当有馏分馏出时，记录沸点及相应的压力读数，旋转多头接液管，搜集（iv）蒸馏完毕后，先停顿加热，渐渐翻开平安瓶上的旋塞，待系统的内外压力平衡后，关闭油泵或水泵。（v）拆卸仪器，回收产品。4、

试验操作关键：仪器安装好后，先检查系统是否漏气，方法是：关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统的橡皮管，视察压力计水银柱有否变更，无变更说明不漏气，有变更即表示漏气。为使系统密闭性好，磨口仪器的全部接口局部都必需用真空油脂润涂好，检查仪器不漏气后，参加待蒸的液体，不超过蒸馏瓶的一半，关好平安瓶上的活塞，开动油泵，调整毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后，开场加热。液体沸腾后，应留意限制温度，并视察沸点变更状况。待沸点稳定时，转动多尾接液管承受馏分，蒸馏速度以0.5～1滴/S为宜。蒸馏完毕，除去热源，渐渐旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再渐渐开启平安瓶上的活塞，平衡内外压力。(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的危急)

图2.4减压蒸馏装置

5、留意事项：1、减压毛细管插入到烧瓶的底部，起引入气化中心的作用，使蒸馏平稳。如在蒸馏瓶中参加磁力搅拌子，可不必安装减压毛细管。假如被蒸馏物对空气敏感，可用磁力搅拌子或通入惰性气体加以爱护。2、翻开油泵后，视察压力计，假如体系压力变更小或不能到达所需的压力，则应检查系统是否漏气。假如漏气，应在各连接处适当涂一点真空脂，并通过旋转使接口吻合。3、减压蒸馏前，通常要对待蒸馏混合物进展预处理，或在常压下进展简洁蒸馏。4、减压蒸馏时，肯定要实行水浴或油浴的方法进展匀称加热，浴温高出待蒸馏物在减压下的沸点30℃5、如蒸馏少量高沸点物质或低熔点物质，可省去冷凝管。高温蒸馏时，为削减散热，可用保温材料包袱克氏蒸馏头局部。6、运用油泵时，要留意防护与保养，不能使水分、有机物或酸性气体浸入泵内，否则会严峻降低油泵的效率。爱护装置可起到爱护作用。防止倒吸，汲取对油泵的有害物质，冷却低沸点物质等。6、问题与思索：具有什么性质的物质可用减压蒸馏进展分别或提纯？减压蒸馏装置分为哪几局部？安装装置中应留意什么问题？（如接收瓶、热源的选择，不漏气等）减压毛细管的作用是什么？（引入少量空气形成气化中心，使液体平稳沸腾）在减压蒸馏系统中为什么要有汲取装置？为什么必需先抽真空后加热？在进展减压蒸馏时，为什么必需用热浴加热，而不能干脆用火加热？蒸完后，如何停顿减压蒸馏？（停顿加热，冷却，通大气，关闭水泵或油泵）1、在怎样的状况下运用减压蒸馏？答：沸点高的物质以及在一般蒸馏时还没到达沸点温度就已分解，氧化或聚合的物质才用减压蒸馏。

2、运用油泵减压时，实有哪些汲取与爱护装置？其作用是什么？答：油泵的构造较精细，工作条件要求较严，蒸馏时如有挥发性的有机溶剂、水、酸蒸汽都会损坏泵与变更真空度。所以要有汲取与爱护装置。主要有：（1）冷阱：使低沸点（易挥发）物质冷凝下来不致进入真空泵。（2）无水CaCl2枯燥塔，汲取水汽。（3）粒状氢氧化钠塔，汲取酸性气体。（4）切片石腊：汲取烃类物质。

3、在进展减压蒸馏时，为什么必需用热浴加热，而不能用干脆火加热？为什么进展减压蒸馏时须先抽气才能加热？答：用热浴的好处是加热匀称，可防止暴沸，假如干脆用火加热的话，状况正好相反。因为系统内充溢空气，加热后局部溶液气化，再抽气时，大量气体来不及冷凝与汲取，会干脆进入真空泵，损坏泵变更真空度。如先抽气再加热，可以避开或削减之。

4、当减压蒸完所要的化合物后，应如何停顿减压蒸馏？为什么？答：蒸馏完毕移去热源，渐渐旋开螺旋夹，并渐渐翻开二通活塞，（这样可以防止倒吸），平衡内外压力，使测压计的水银柱渐渐地回复原状（若放开得太快，水银柱很快上升，有冲破压力计的可能）然后关闭油泵与冷却水。留意事项污染与防治：(Pollution、preventionandcure)苯甲酸的回收：乙醚萃取后的水层当心用盐酸酸化，使溶液呈酸性，将析出的苯甲酸沉淀抽滤、少量冷水洗涤后枯燥。苯、乙醚回收。分取水层，用无水氯化钙枯燥，蒸馏，搜集相应馏分。产品回收。改良建议：(Improvement)：乙醚萃取可省略，但产率降低。问题与思索本试验实行什么措施进步平衡中产物的收率？（移走生成的水）本试验实行什么方法移走反响中生成的水分？能否用其它有机物代替苯？（形成共沸物法，水-乙醇-苯=7.4-18.5-74.1，沸点64.6℃，其它有机物：如环己烷，水-乙醇-环己烷=4.8-19.7-75.5，沸点62.6何种原料过量？为什么？为什么要加苯（带水剂）？回流反响时若加热太快，会有什么现象发生？（液泛）5.若酸化时一次参加碳酸钠过快或过多，会出现什么现象？（产生大量泡沫）

6.浓硫酸的作用是什么？常用酯化反响的催化剂有哪些？（苯磺酸类有机强酸，强酸性离子交换树脂，固体杂多酸、超强酸等）

7.为什么用水浴加热回流（受热匀称）？在萃取与分液时，两相之间有时出现絮状物或乳浊液，难以分层，如何解决？（长时间静置、参加强电解质如NaCl）下次预习内容与要求P224乙酰苯胺的制备p88分馏教学后记使每个同学都进展减压蒸馏的操作授课题目试验5乙酰苯胺的制备分馏（Acetanitide）试验类型验证型授课时间2011年4月日学时4h教学目的（试验目的）1.驾驭苯胺乙酰化反响的原理与试验操作，进一步熟识固体有机物提纯的方法-重结晶。2.熟识与驾驭分馏的根本原理与应用。驾驭分馏柱的工作原理与常压下的简洁分馏操作方法。授课思路乙酰苯胺通过苯胺的酰化反响制备，反响通过蒸馏诞生成的水使平衡挪动。但水的沸点与乙酸相差不大，因此，采纳分馏手段进展分水以避开大量的醋酸蒸出。通过该试验使学生在实际试验操作中正确地分析问题，并找出相应的解决方法。试验内容苯胺与乙酸反响生成乙酰苯胺教学重点与难点苯胺的酰化反响原理；分馏操作实验过程与具体内容一、试验原理(Experimentalprinciple)：芳胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。酰化一方面爱护氨基，降低芳胺对氧化剂的敏感性，使其不被反响试剂所破坏；另一方面降低了氨基对芳环的活化实力，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，并使进一步的亲电取代主要发生在氨基的对位；同时避开了氨基与其他功能基之间发生不必要的反响。在合成的最终步骤，可通过酰胺的酸碱催化水解复原氨基。乙酰苯胺又称退热冰,可通过苯胺与乙酰化试剂作用制得。常用的乙酰化试剂为乙酰氯、乙酸酐、冰醋酸，其反响活性依次降低。但由于冰醋酸价廉易得，试验中常用其作为酰基化试剂。本反响是可逆的，为进步平衡转化率，参加了过量的冰醋酸，同时不断地把生成的水移出反响体系，可以使反响接近完成。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，本试验采纳较长的分馏柱进展分馏。试验参加少量的锌粉，是为了防止反响过程中苯胺被氧化。二、主要试剂及产物的物理常数：MaterialandproductM.WAmountandyieldCrystformandcolorm.p℃b.p℃d420nD20Solubilitywater苯胺aniline93.1310ml0.11molColoil-6.3184.1368.3101.021731.58633.618冰醋酸aceticacid60.0515ml0.26molcollq16.6117.91.04921.3716乙酰苯胺acetanitide135.1714.87g(理论)rhb/al114.33041.219150.4620,3.580;2120,4660;725其他试剂：Zn粉三、试验装置（Experimentalapparatus）：分馏装置100mL圆底烧瓶，上接刺形分馏柱，上端接温度计，支管与一接收瓶相连，接收瓶外用冷水冷却。四、试验步骤（Experimentalsteps）：安装反响装置。加料：在100mL圆底烧瓶中参加10mL新蒸苯胺*、15mL冰醋酸*与少许锌粉*，反响：小火加热回流，微沸约10min，上升温度，保持温度计的读数在105℃左右*约1h。蒸诞生成的水及未反响的醋酸，温度下降停顿反响后处理：搅拌下趁热*将瓶中反响物倒入250mL冷水中，冷却、抽滤、冷水洗涤。粗产品用300mL水重结晶。枯燥称重，回收再用。五、注释：1、苯胺极易氧化，在空气中放置会变成红色，运用时必需重新蒸馏除去其中的杂质。反响过程中参加少许锌粉。锌粉在酸性介质中可使苯胺中有色物质复原，防止苯胺接着氧化。在试验中可以看到，锌粉加得适量，反响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别出来。2、保持分馏柱顶温度低于105℃的稳定操作，开场缓慢加热，使反响进展一段时间，有水生成后，再调整反响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，即可稳定操作，要避开开场剧烈加热。3、为使热过滤顺当进展，避开乙酰苯胺析出，必需先将漏斗预热充分,快速取出、装配、过滤，被滤液也应加热至沸立刻过滤。问题与思索试验中要用新蒸的苯胺，为什么？（苯胺易被氧化）参加锌粉的目的？锌粉参加多少量相宜？（防止苯胺在反响过程中氧化，锌粉参加少量即可，~0.1克不能太多，否则会产生不溶于水的ZnOH2，给产物后处理带来费事）。为何采纳冰醋酸作酰基化试剂并使其过量？（价廉易得，操作便利，反响中蒸出一局部）反响时分馏柱上端温度为何限制在105℃左右？（蒸出反响反响液为何要趁热倒出？（冷却后粘附于瓶壁上难以去除）乙酰化反响在有机合成上有何应用？根据理论计算，反响完成后应生成几毫升水？(~2ml)为什么实际搜集的液体远远多于理论量？合成乙酰苯胺的试验是采纳什么方法来进步产品产量的？（答：(1)增加反响物之一的浓度(使冰醋酸过量一倍多。(2)削减生成物之一的浓度(不断分出反响过程中生成的水)。两者均有利于反响向着生成乙酰苯胺的方向进展。9、合成乙酰苯胺时，为什么选用韦氏分馏柱？(韦氏分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差异不太大的混合物的分别，合成乙酰苯胺时，为了把生成的水分别除去，同时又不使反响物醋酸被蒸出，所以选用韦氏分馏柱)10、从苯胺制备乙酰苯胺时可采纳哪些化合物作酰化剂？各有什么优缺点？（答：常用的乙酰化试剂有：乙酰氯、乙酸酐与乙酸等。(1)用乙酰氯作乙酰化剂，其优点是反响速度快。缺点是反响中生成的HCl可与未反响的苯胺成盐，从而使半数的胺因成盐而无法参加酰化反响。为解决这个问题，需在碱性介质中进展反响；另外，乙酰氯价格昂贵，在试验室合成时，一般不采纳。(2)用乙酐(CH3CO)2O作酰化剂，其优点是产物的纯度高，收率好，虽然反响过程中生成的CH3COOH可与苯胺成盐，但该盐不如苯胺盐酸盐稳定，在反响条件下仍可以使苯胺全部转化为乙酰苯胺。其缺点是除原料价格昂贵外，该法不适用于钝化的胺(如邻或对硝基苯胺。(3)用醋酸作乙酰化剂，其优点是价格廉价；缺点是反响时间长）。11、何谓韦氏（Vigreux）分馏柱？运用韦氏分馏柱的优点是什么？（答：韦氏（Vigreux）分馏柱，又称刺形分馏柱，它是一根每隔肯定间隔就有一组向下倾斜的刺状物，且各组刺状物间呈螺旋状排列的分馏管。运用该分馏柱的优点是：仪器装配简洁，操作便利，残留在分馏柱中的液体少）。分馏（FractionalDistillation）一、分馏原理（Fractionalprinciple）：分馏常用来分别沸点相差小于30℃分馏是使沸腾着的混合物蒸气通过分馏柱（FractionatingColumns）进展一系列的热交换。由于柱外空气的冷凝，蒸气中高沸点的组分被冷凝为液体，回流于烧瓶中，故上升蒸气中含低沸点组分相应增加。当冷凝液回流途中遇到相应的蒸气，两者之间进展热交换，上升的蒸气中高沸点组分又被冷凝，低沸点组分接着上升。如此在分馏柱中反复进展着气化——冷凝——回流过程，当分馏柱的效率相当高且操作正确时，分馏柱顶部出来的蒸气就接近于纯低沸点的组分，从而最终将沸点不同的物质分别开来。根据志向溶液的拉乌尔定律，溶液中每一组分的蒸气压等于其纯物质的蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积：PA=PA0xA，PB=PB0xB，P=PA+PB，xA+xB=1根据道尔顿分压定律，气相中每一组分的蒸气压与它的摩尔分数成正比，因此气相中的各组分蒸气的成分为：XA=PA/P，XB=PB/P，1组分A在气相与液相中的相对浓度为：XA/xA=PA0/P=——————xA+PA0/PB0xB若PA0+PB0，则液相组分与气相组分完全一样，A，B就不能用分馏法分别。若PA0＞PB0，则沸点较低的A组分的浓度在气相中比在液相中大，冷凝下来的液体中A组分增加，如此反复进展，在最终冷凝的液体中主要是易挥发的组分。可通过沸点——组成图解更好地理解分馏原理。如：苯与甲苯的沸点组成图。苯—甲苯系统的沸点—组成曲线图如蒸馏苯——甲苯为58%/42%的混合液，其过程为：加热到90℃时液体沸腾，其液相组成为42%甲苯与58%的甲苯，与之相平衡的气相组成为22%的甲苯与78%的苯，此蒸气冷凝后，与之相平衡的气相组成为10%的甲苯与90%的苯。反复进展对共沸物，分馏难以分别。因此分馏前应将水或与分别物形成共沸物的化合物除去。分馏与蒸馏的根本原理是一样的，都是利用有机物质的沸点不同，在蒸馏过程中低沸点的组分先蒸出，高沸点的组分后蒸出，从而到达分别提纯的目的。不同的是，分馏借助于分馏柱使一系列的蒸馏不需屡次重复，一次得以完成（分馏即屡次蒸馏），应用范围也不同，蒸馏时混合液体中各组分的沸点要相差30℃以上，才可以进展分别，而要彻底分别沸点要相差110℃以上。分馏可使沸点相近的互溶液体混合物（甚至沸点仅相差1－2℃二、试验关键及留意事项（Experimentkeysandnotes）：简洁分馏操作与蒸馏大致一样，要很好地进展分馏，必需留意下列几点：

（1）分馏肯定要缓慢进展，限制好恒定的蒸馏速度（1－2s/d），这样，可以得到比拟好的分馏效果。

（2）要使有相当量的液体沿柱流回烧瓶中，即要选择适宜的回流比，使上升的气流与下降液体充分进展热交换，使易挥发组重量上升，难挥发组分尽量下降，分馏效果更好。

（3）必需尽量削减分馏柱的热量损失与波动。柱的外围可用石棉包住，这样可以削减柱内热量的散发，削减风与室温的影响也削减了热量的损失与波动，使加热匀称，分馏操作平稳地进展。三、影响分馏的因素（Influenceeffectsoffraction）：（1）理论塔板：一块理论塔板——经过一次气化与冷凝的热力学平衡过程，相当于一次一般蒸馏所到达的理论浓缩效率。柱的理论塔板数越多，分别效果越好，对一样高度的分馏柱，理论塔板层的高度越小，分别效果越好。（2）回流比：单位时间内，由柱顶冷凝返回柱中液体的数量与蒸出物的量之比。若全回流中每10滴搜集1滴，则回流比为9：1。（3）柱的保温：有必要对柱进展保温处理。四、简洁分馏装置（Simplefractionalapparatus）：简洁分馏柱：常用填充式与刺形（韦氏Vigreux）分馏柱简洁分馏装置：热源、蒸馏器、分馏柱、冷凝管、接收器。简洁分馏操作：与一般蒸馏根本一样。留意点：限制蒸馏速度、选择适宜回流比、削减热量散失与波动。五、问题与思索（Questionsandconsideration）：分馏与蒸馏在原理与装置上有什么不同？共沸物能否用分馏法分别？理论塔板数、理论塔板高度及回流比的大小对分别效果有什么影响？5、分馏与蒸馏在原理及装置上有哪些异同？假如是两种沸点很接近的液体组成的混合物能否用分馏来提纯呢？6、若加热太快，馏出液＞1－2s／滴（每秒种的滴数超过要求量），用分馏分别两种液体的实力会显著下降，为什么？7、用分馏柱提纯液体时，为了获得较好的分别效果，为什么分馏柱必需保持回流液？8、在分别两种沸点相近的液体时，为什么装有填料的分馏柱比不装填料的效率高？9、什么叫共沸物？为什么不能用分馏法分别共沸混合物？10、何谓分馏？它的根本原理是什么？答：利用分馏柱使几种沸点相近的混合物得到分别与纯化，这种方法称为分馏。利用分馏柱进展分馏，事实上就是在分馏柱内使混合物进展屡次气化与冷凝。当上升的蒸气与下降的冷凝液相互接触时，上升的蒸气局部冷凝放出热量使下降的冷凝液局部气化，两者之间发生了热量交换。其结果，上升蒸气中易挥发组份增加，而下降的冷凝液中高沸点组份增加。假如接着屡次，就等于进展了屡次的气液平衡，即到达了屡次蒸馏的效果。这样，靠近分馏柱顶部易挥发物质的组份的比率高，而在烧瓶中高沸点的组份的比率高，当分馏柱的效率足够高时，开场从分馏柱顶部出来的几乎是纯洁的易挥发组份，而最终烧瓶里残留的几乎是纯洁的高沸点组份。11、进展分馏操作时应留意什么？答：（1）在仪器装配时应使分馏柱尽可能与桌面垂直，以保证上面冷凝下来的液体与下面上升的气体进展充分的热交换与质交换，进步分别效果。（2）根据分馏液体的沸点范围，选用适宜的热浴加热，不要在石棉网上用干脆火加热。用小火加热热浴，以便使浴温缓慢而匀称地上升。（3）液体开场沸腾，蒸气进入分馏柱中时，要留意调整浴温，使蒸气环缓慢而匀称地沿分馏柱壁上升。若室温低或液体沸点较高，应将分馏柱用石棉绳或玻璃布包袱起来，以削减柱内热量的损失。（4）当蒸气上升到分馏柱顶部，开场有液体馏出时，应亲密留意调整浴温，限制馏出液的速度为每2～3秒一滴。假如分馏速度太快，产品纯度下降；若速度太慢，会造成上升的蒸气时断时续，馏出温度波动。（5）根据试验规定的要求，分段集取馏份，试验完毕时，称量各段馏份。下次预习内容与要求p272茶叶中提取咖啡因p92升华脂肪提取器的原理，升华法提纯的方法教学后记授课题目试验6茶叶中提取咖啡因升华（Extractionofcaffeinefromtea）试验类型验证型授课时间2010年月日学时6教学目的（试验目的）1、学惯用溶剂萃取法从茶叶中提取咖啡因。2、利用升华进一步得到更纯的咖啡因3、学习脂肪提取器的运用原理与方法。授课思路从生物质中提取并获得有用物质是一项重要的探讨内容。提取的方法有很多，其中溶剂提取法是其中的一种有效方法。用索氏提取器提取的操作简便，提取效率高。升华法是纯化某些有机物的一种有效方法。试验内容从茶叶中提取咖啡因教学重点与难点索氏提取器的运用原理与方法，升华操作实验过程与具体内容自然产物（NaturalSubstitution）是指从自然动植物体内衍生出来的有机化合物。在形形色色的自然产物中，有的可作染料，有的能用作香料，有的具有奇妙的药效。如黄连可以治疗痢疾与肠炎；麻黄可以治哮喘；金鸡纳树皮可以治疟疾；用罂粟制成的鸦片具有镇痛作用等。早期的有机化学探讨主要是围绕自然产物的分别与鉴定绽开的。而今，自然产物化学仍是有机化学探讨的一个活泼领域。自然产物的分别与提纯是一项困难而又有意义的工作。自然产物用处很广，可以用作药物、调味品、香料与染料。在探讨自然产物过程中，首先要解决的问题是自然产物的提取与纯化。有机化学中常用萃取、蒸馏、结晶、色谱等方法进展分别提纯。本次试验选取了从茶叶中提取咖啡因。溶剂萃取法主要根据“相像相溶”原理，采纳适当的溶剂进展提取。通常，油脂、挥发性油等弱极性局部可用石油醚或四氯化碳提取；生物碱、氨基酸等极性较强的局部可用乙醇提取。一般状况下，用乙醇、甲醇或丙酮，就能将大局部自然产物提取出来。对多糖与蛋白质等成分可用稀酸水溶液浸泡提取。提取液多为混合物，再结合层析法、重结晶或蒸馏法进展分别纯化。新近开展起来的超临界流体萃取技术可明显进步萃取效率。如超临界二氧化碳，在室温下对很多自然产物具有良好的溶解性。完成萃取后，二氧化碳易于除去，使被提纯物免受高温处理，特殊合适于处理那些易氧化不耐热的自然产物。分别纯化后的自然产物可利用红外、紫外、质谱、核磁共振等波谱技术进展构造分析。一、试验原理：(Experimentalprinciple)茶叶中含有多种生物碱，其中以咖啡因为主，约占1～5％。另外，还含有11～12％的单宁酸（鞣酸），0.6％的色素、纤维素、蛋白质等。咖啡碱是弱碱性物质，易溶于氯仿（12.5％）、水（2％）及乙醇（2％）等。在苯中溶解1％（热苯中溶解5％）。单宁酸易溶于水与乙醇，但不溶于苯。咖啡碱的化学名称为：1，3，7－三甲基－2，6－二氧嘌呤。嘌呤咖啡碱含结晶水的咖啡因为无色针状结晶，能溶于乙醇(2%)、水(2%)、氯仿(12.5%)等，在100℃加热失去水并开场升华。120℃升华显著，178℃为了得到咖啡因，往往利用适当的溶剂，在脂肪提取器中连续抽提，然后蒸去溶剂，得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其他一些生物碱与杂质，利用升华法进一步提纯。工业上，利用合成法制备咖啡因。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经与利尿等作用，可作为中枢神经的兴奋药，也是复方阿司匹林等药物的成分之一。咖啡因可通过测定熔点与光谱法加以鉴别。还可通过制备咖啡因的衍生物——咖啡因水杨酸进一步得到验证。咖啡因水杨酸盐的熔点为137℃脂肪提取器是利用溶剂回流及虹吸原理，使固体物质连绵不断地被纯溶剂萃取，既节约溶剂萃取效率又高。萃取前先将固体物质研碎，以增加固液接触的面积。然后将固体物质放在滤纸套内，置于提取器中，提取器的下端勺盛有溶剂的圆底烧瓶相连，上面接回流冷凝管。加热园底烧瓶，使溶剂沸腾，蒸气通过提取器的支管上升，被冷凝后滴入提取器中，溶剂与固体接触进展萃取，当溶剂面超过虹吸管4的最高处时，含有萃取物的溶剂虹吸回烧瓶，因此萃取出一局部物质，如此重复，使固体物质不断为纯的溶剂所苹取、将萃取出的物质富集在烧瓶中。二、主要试剂及产物的物理常数：（Physicalconstantsofagentsandproduct）MaterialandproductF.MAmountandyieldCrystformandcolorm.p℃b.p℃d420nD20Solubilitywateralcoholether95％乙醇ethylalcohol46collq-117.378.50.78931.3611∞茶叶tea咖啡因coffeineWhite234.5其他试剂：生石灰。三、试验装置：（Experimentalapparatus）四、试验步骤：（Experimentalprocedure）Setuptheapparatus:加热回流提取装置Additionofmaterials：在脂肪提取器*中，在滤纸套筒参加10g茶叶*，园底烧瓶中参加75ml95％乙醇，参加几粒沸石。Extraction：水浴加热抽提约2～3h*。待冷凝液刚刚虹吸下去时，马上停顿加热，稍冷，改成蒸馏装置，回收提取液中的大局部乙醇*。趁热将瓶中残液倾入蒸发皿中，拌入3～4g生石灰*，使成糊状，在蒸气浴中蒸干，其间不断搅拌，并压碎块状物。4、SublimationPurification：蒸发皿放在石棉网上（可用泥三角或铁圈架住），小火焙炒片刻，使水分全部除去。取一口径适宜的玻璃漏斗，罩在隔一刺有很多小孔的滤纸的蒸发皿上，沙浴当心加热升华*。限制沙浴*温度220℃。当滤纸上出现很多白色毛状结晶时，暂停加热，自然冷却，至100℃左右，当心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀将滤纸与器皿四周的咖啡因刮下。残渣拌合后搜集的咖啡因。Weightingandreclamation。称重回收，计算收率。或测定熔点。留意事项1、脂肪提取器的虹吸管极易折断，装置与取用时必需特殊当心。2、滤纸套筒大小要适宜，紧贴器壁，其高度不超过虹吸管。茶叶要研细包好，防止堵塞虹吸管。滤纸上方折成凹形，保证回流液匀称浸润被萃取物。3、萃取时间根据提取液的颜色确定，若提取液的颜色很淡，即可停顿提取。4、乙醇不必蒸的太干，否则太粘难以转移且损失较大。5、生石灰起吸水与中与作用，以除去局部酸性杂质。6、升华操作是成败的关键。升华过程中，要用小火间接加热，温度太高，产品发黄。7、沙浴可用空气浴代替，蒸发皿底部稍分开石棉网，并在旁边挂一温度计。8、待升华物质要充分枯燥，否则升华时局部有机物会与水蒸气一起挥发，影响分别效果。9、在蒸发皿上覆盖一层布满小孔的滤纸，主要是为了在蒸发皿上方形成一温差层，使逸出的蒸气简洁凝聚，进步升华收率。10、为了到达良好的分别效果，升华时避开用明火加热，最好采纳沙浴或油浴，使加热稳定限制在待纯化物质的三相点温度以下。假如加热温度高于三相点温度就会使不同挥发性的物质一同蒸发，从而降低分别效果。11、粗咖啡因中的水分必需除完全之后，才能进展升华操作,否则留有的少量水分会在下一步升华开场时带来一些烟雾。12、加热温度是升华操作胜利的关键，升华过程中始终都应严格限制加热温度，温度太高，会发生炭化，影响结晶颜色，升华温度肯定要限制在固体化合物熔点以下。13、再升华是为了使升华完全，再升华过程也要严格限制加热温度。问题与思索萃取与洗涤的原理是什么？两者有何区分？简述索氏提取器连续提取的原理。为什么提取器中滤纸套的高度不能超过虹吸管高度？3、拌入生石灰的目的是什么？下次预习内容与要求预习：甲基橙的制备要求：驾驭重氮盐的合成及其偶联反响方法。教学后记授课题目试验7甲基橙的制备（PreparationofMethylOrange）试验类型验证型授课时间2011年月日学时4教学目的（试验目的）通过甲基橙的制备学习重氮化反响与偶合反响的试验操作。稳固盐析与重结晶的原理与操作授课思路偶氮化合物的生成通常通过芳胺的重氮化，再与芳胺类或酚类化合物发生偶联。该反响在制备偶氮染料、指示剂等方面具有很重要的应用。因此，要求通过本试验驾驭偶联反响的实际操作方法。试验内容对氨基苯磺酸经重氮化与N,N-二甲基苯胺偶联生成甲基橙教学重点与难点1.重氮化反响与偶合反响的试验操作。2.重结晶的原理与操作。实验过程与具体内容一、试验原理：(Experimentalprinciple)甲基橙是一种指示剂，它是通过对氨基苯磺酸重氮盐与N，N-二甲基苯胺的醋酸盐，在弱酸性介质中偶合制得的偶氮化合物。偶氮化合物常用于染料，称偶氮染料。偶氮染料是染料中的最重要的一类，通过重氮基与酚类或芳胺发生偶联反响进展制备，反响速率受pH值的影响很大。与酚类偶联在中性或弱碱性介质（pH=7-9）以保证酚成为活泼的酚盐负离子。与胺偶联在中性或弱酸性介质中（Ph=4-7）进展，通常用醋酸钠缓冲液调整。甲基橙是以对氨基苯磺酸为原料，经成盐、重氮化、偶联反响制备。反响式为：Diazotization:Diazocoupling:酸性黄甲基橙甲基橙变色范围为pH＝3.1～4.4，水溶液为黄色，pH小于3.5，则变成红色。二、主要试剂及产物的物理常数：（Physicalconstantsofagentsandproduct）AgentsF.WAmountm.p℃b.p℃nD20d420Solubility对氨基苯磺酸.2H2O,sulfanilicacid209.192.1g0.01mol288d1.485250.810,6.6100N,N-二甲基苯胺N,N-Dimethyl-aniline121.181.3ml,1.2g0.01mol2.45194.150.95571.5582溶乙醇、乙醚、氯仿、芳香有机溶剂甲基橙methylorange327.343..27gd0.2c其他试剂：5%NaOH，10%NaOH，0.8gNaNO2，3ml浓盐酸，1ml冰醋酸，饱与氯化钠，乙醇，乙醚。三、试验装置：（Experimentalapparatus）烧杯反响，抽滤装置。四、试验步骤：（Experimentalprocedure）1、碱化：100ml烧杯中，参加2g对氨基苯磺酸晶体与10ml5%NaOH溶液，温热溶解后冷至室温。2、对氨基苯磺酸重氮盐的制备：0.8g亚硝酸钠溶于6ml水中，参加上述烧杯中，用冰盐浴冷却至0~5℃，搅拌下分批滴入10ml冷水与3ml浓盐酸的溶液，温度保持在5℃以下。产生白色沉淀，放置15min使3、偶合：在试管中混合1.3mlN，N-二甲基苯胺与1ml冰醋酸，搅拌下渐渐加到对氨基苯磺酸重氮盐溶液中，加完后接着搅拌10min，渐渐参加15ml10%NaOH使反响物变成橙色，析出甲基橙颗粒。（将反响物在沸水浴上加热5min，冷至室温，再在冰水浴中冷却，使甲基橙析出完全，抽滤，，依次用少量水（可用饱与食盐水冲洗烧杯）、乙醇、乙醚洗涤，压干。4、精制：若要得到较纯产品，需用含少量NaOH（0.1-0.1g）的沸水（25ml/g粗产物）进展重结晶。结晶析出完全后，沉淀依次用少量乙醇、乙醚洗涤。得橙色小叶片状甲基橙结晶。称重，回收，计算产率。5、检验：溶解少许甲基橙于水中，加几滴稀盐酸溶液，再用稀的NaOH渐渐中与，视察颜色变更。注释1.为使反响完全重氮化，反响中需不断搅拌。否则未反响完全的N,N-二甲基苯胺醋酸盐在参加碱后会析出N,N-二甲基苯胺，影响产物的纯度。2.湿的甲基橙受日光照耀，颜色很快变深，温度稍高时易于变质，可在65~75℃3.重结晶时用乙醇、乙醚洗涤可使产品快速枯燥。问题与思索对氨基苯磺酸重氮化之前为什么先参加5%NaOH碱化？本试验如改成下列操作步骤：先将对氨基苯磺酸与盐酸混合，再滴加亚硝酸钠溶液进展重氮化反响，可以吗？为什么？（对氨基苯磺酸为有机两性化合物，其酸性比碱性强，能形成酸性内盐，它能与碱作用成盐，但不能与酸作用成盐。因此，它能溶于碱而不溶于酸。但重氮化反响需在弱酸介质中进展，因此先参加碱，使其变成水溶性较大的对氨基苯磺酸钠，反响中变成细粒状对氨基苯磺酸并马上与亚硝酸反响生成粉状重氮盐）2、重氮化反响中，为什么要限制在0~5℃进展（限制温度特别重要，如温度高于5℃3、如何推断重氮化反响的终点？体系中亚硝酸过量，应如何检验与除去？（用淀粉-碘化钾试纸检验，如试纸变蓝，说明亚硝酸过量，2HNO2+2KI+2HCl→I2+2NO+2H2O+2KCl，析出的碘使淀粉变兰。可参加少量尿素除去，否则亚硝酸会起氧化与亚硝基化作用等一系列副反响。NH2CONH2+2HNO2→CO2+N2+3H2O）4、何谓偶联反响？与芳胺的偶合反响为什么在弱酸条件下进展？试结合本试验探讨一下偶联反响的条件。5、在制备重氮盐中参加氯化亚铜将会出现什么结果？（生成氯代产物）6、N,N-二甲基苯胺与重氮盐偶合为什么总是在氨基的对位上发生？（偶合反响为芳香亲电取代反响，氨基的邻、对位具有较高的电子云密度，但由于邻位有较大的位阻效应，因此反响在对位发生）7、试说明甲基橙在酸碱介质中的变色缘由，并用反响式表示。下次预习内容与要求p236安眠香的辅酶合成安眠香缩合反响机理，催化剂的选择教学后记授课题目试验8安眠香的辅酶合成授课类型综合验证型首次授课时间2011年月日学时6教学目的（试验目的）学习安眠香缩合反响的原理与应用维生素B1为催化剂进展反响的试验方法。驾驭回流、重结晶等操作授课思路安眠香反响是缩合反响的一种，通过该反响可合成邻羟乙酮的化合物，进一步氧化可生成α-二酮的化合物，继而用浓碱处理可发生重排消费二芳基羟乙酸的化合物。通过该反响理解试验内容用维生素B1催化合成二苯羟乙酮教学重点与难点1、教学重点：①用维生素B1为催化剂合成安眠香的原理与方法；②回流、重结晶等操作。2、教学难点：①回流装置的配置及重结晶操作；②反响机理。实验过程与具体内容芳香醛在氰化钠（钾）作用下，分子间发生缩合生成二苯羟乙酮或称安眠香的反响，称为安眠香缩合反响。这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反响。氰离子几乎是专一的催化剂。反响共同运用的溶剂是醇的水溶液。运用氰化四丁基铵作催化剂，则反响可在水中顺当进展。安眠香缩合最简洁、最典型的例子是苯甲醛的缩合，其它取代芳醛如甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、呋喃甲醛液可发生类似的缩合，生成相应的对称性二芳基羟乙酮。除氰离子外，噻唑生成的季铵盐也可对安眠香缩合起催化作用，如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐代替氰化物催化安眠香缩合反响，反响条件温与，无毒且产率高，且能使有α-H的醛发生缩合反响。氰化钠（钾）有剧毒，致死量为50~100mg。（反响机理p235）。安眠香（英文：Benzoin）又称苯偶姻、二苯乙醇酮、2-羟基-2-苯基苯乙酮或2-羟基-1,2-二苯基乙酮，是一种无色或白色晶体。可用作消费聚酯树脂的催化剂,并可用于消费润湿剂、乳化剂与药品。一、根本原理二、试剂及主要试剂的物理常数苯甲醛（新蒸，10.4g，10mL，