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文档简介

实验一工业乙醇的蒸馏

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

学习普通蒸馏的原理及意义。

掌握蒸馏装置的安装、拆除及实验操作技能。

二实验原理

将液体加热至沸,使液体变为气体,然后再

将蒸气冷凝为液体,这两个过程的联合操作称为

蒸馏。

基本原理:

纯的液态物质在一定的压力下具有确定的沸

点,蒸馏操作就是基于能互溶又不形成共沸物的

液态混合物之间沸点的显著差异而进行的分离纯

化技术。当液体混合物受热时,由于低沸点物质

易挥发,首先被蒸出,而高沸点物质因不易挥发

或挥发的少量气体易被冷凝而滞留在蒸馏瓶中,

从而使混合物得以分离。

二实验原理

蒸馏是分离和纯化液体有机混合物的重要方法之一。

它主要用于以下几个方面:

(1)分离沸点有显著区别(相差30℃以上)的液体混合物。

(2)常量法测定沸点及判断液体的纯度。

(3)除去液体中所含的不挥发性物质。

(4)回收溶剂或因浓缩液体的需要而蒸出部分的溶剂。

常量蒸馏装置

半微量-微量蒸馏装置

三实验步骤及注意事项

(1)安装好蒸馏装置,量取30mL95%工业乙醇,通过长颈

玻璃漏斗慢慢的从蒸馏头将加入到50mL圆底烧瓶中,加

入几粒沸石。

【温度计水银球上端应与蒸馏头侧管口的下限在同一水平

线上。】

【沸石应在加热前加入,在蒸馏过程中,若发现未加沸石,

则应先停止加热,稍冷(待液体温度下降到沸点以下),

方可加入沸石。】

三实验步骤及注意事项

(2)缓慢开通冷凝水,用电热套加热,使液体平稳沸

腾。蒸馏速度控制在2~3滴/秒,并保持温度计水

银球始终附着有冷凝的液滴。此时的温度即为馏

出液体的沸点。

三实验步骤及注意事项

(3)收集馏分:

准备两个干燥的接收瓶,一个收集前馏分,一个

收集产品。记下馏分开始馏出时和最后一滴馏出时的

温度,即该馏分的沸程。需要收集不同馏分时,按要

求更换接收瓶。

【蒸馏时液体不能蒸干,即使温度计读数仍在沸点范

围内,也应在被蒸液体剩0.5~1mL时停止蒸馏,以免

馏瓶破裂或发生其他意外事故。】

三实验步骤及注意事项

(4)蒸馏完毕

注意观察温度计读数的变化,如果发现温度计所

温度突然下降或突然上升即为蒸馏完成。

【结束蒸馏操作时应先停止加热,移去热源,稍冷再关

凝水。拆除仪器的顺序与仪器安装顺序相反。】

实验二固体有机化合物熔点测定

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

学习熔点测定的原理和意义。

毛细管法和显微熔点测定法测定熔点的工作原理和

操作方法。

二实验原理

物质的蒸汽压与温度的关系

三仪器装置

毛细管法

用毛细管法测固体切口木塞

有机化合物的熔点,所温度计

用仪器一般为提勒

橡皮圈

(Thiele)管,又称b200℃时载体液面

形管,故毛细管法又称室温时载体液面热载体

提勒管法。

熔点毛细管

三仪器装置

显微熔点测定法

四实验步骤与注意事项

(一)毛细管法

切口木塞

1在提勒管内加入浓硫温度计

酸(或其他载热体)为

加热液体,浴液面的高

橡皮圈

度应与b形管上侧管上线200℃时载体液面

平齐为宜。室温时载体液面热载体

熔点毛细管

四实验步骤与注意事项

2装样

(1)样品高度约为2~3mm,紧密堆实!

(2)将毛细管用小橡皮圈固定在温度计上,样品位于温度计

水银球的中部。

(3)把温度计固定在已有开口的软木塞或带有孔眼的温度计

套管中。注意温度计水银球部分的位置。

毛细管

温度计

玻璃管橡皮圈

表面皿熔点毛细管

样品

四实验步骤与注意事项

3加热

开始加热时,升温速度4~6℃/min.

距熔点约10℃时,升温速度1~2℃/min.

接近熔点时,升温速度0.2~0.3℃/min.以减少测定误

差。

初熔——样品开始塌落并呈现湿润

全熔——固体完全消失,全部液化

熔程——初熔~全熔的温度

四实验步骤与注意事项

4测定内容

二苯胺

乙酰苯胺

未知样品(1次粗测,2次精密测定)

四实验步骤与注意事项

5注意事项

每个样品至少要测2~3次,至少要有两次重复的数据。

每一次测试都必须用新的熔点管另装样品,并待浴温冷

至熔点以下约30℃左右再进行另一次测试。

若同时测定几个不同的已知样品,应按照先低后高的原

则分别测定;测定未知熔点的样品,加热时,可采用先

快后慢的操作方法。

四实验步骤与注意事项

(二)显微熔点测定法

仪器构造

1—控制面板

2—冷却风扇

3—显微镜锁紧旋钮

4—显微镜调焦旋钮

5—目镜

6—物镜

7—毛细管插入孔

8—温度计探头插入孔

9—保险丝座

10—电源插座

四实验步骤和注意事项

(1)将电源线及传感器按要求连接好。

(2)取两片载玻片,洗净晾干后,取几颗粒待测样品放在

一载玻片上,并用另一载玻片盖上,轻轻压实,然后将

其置于加热台中心,盖上隔热玻璃。

(3)调节显微镜,使其焦点对准样品。

四实验步骤和注意事项

(4)打开电源开关,测定待测样品熔点,让升温由快→

渐慢→平缓。

(5)观察被测样品的熔化过程。当结晶棱角开始变圆并

有液体产生时为初溶,晶体完全液化为全溶。

(6)如需重复测试,需使温度降至熔点值以下40℃。

实验三重结晶

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

学习重结晶提纯固体有机化合物的原理和方法。

掌握重结晶的实验操作技能。

二实验原理

固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化而改变。

通常升高温度溶解度增大,反之则溶解度降低。热饱和溶

液,降低其温度,溶解度下降,溶液变成过饱和而析出结

晶。利用溶剂对被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,以

达到分离纯化的目的。

重结晶适合提纯杂质含量在5%以下的固体有机物。

二实验原理

重结晶是有机制备实验中常用也是最重要的技术

之一。大多数固态有机化合物的精制常用重结晶提纯。

其操作过程一般如下:

(1)选择适宜的溶剂(2)加热,制成饱和溶液

(3)加活性炭,脱色(4)趁热过滤

(5)冷却,结晶(6)抽滤,洗涤

(7)干燥

二实验原理

理想溶剂的条件

不与被提纯化合物起化学反应;

在升高和降低温度时,被提纯化合物的溶解度应有显

著差别;

对杂质的溶解度在降低温度时很大或在升高温度时很

小;

能生成较好的结晶;

溶剂沸点适中,容易挥发,易与结晶分离;

廉价易得,毒性小。

二实验原理

混合溶剂混合溶剂

由两种能以任意比例混溶的溶剂组成,其中一种对

被提纯物的溶解度大,另一种对被提纯物的溶解度小。

常用混合溶剂:

乙醇-水,丙酮-水,乙醚-甲酸,乙醚-石油醚,乙

酸-水,吡啶-水,乙醚-丙酮,苯-石油醚

三实验操作及注意事项

(一)、乙酰苯胺的重结晶

(1)溶解:将2g乙酰苯胺放入150mL烧杯中,加入

大约40mL水,加热搅拌至沸,观察是否完全溶解,如

果未溶,分批(每次5mL水)添加至全溶。

(判断不溶物是否为机械杂质)

三实验操作及注意事项

(2)加过量溶剂(20~25mL)溶

液稍降温后加入适量的活性炭,继

续煮沸5~10min。

〖活性炭不可在沸腾时加入〗

(3)用折叠滤纸在保温漏斗(或短

颈漏斗)上趁热过滤。

〖应事先作好准备,操作要迅速〗

三实验操作及注意事项

(4)冷却,结晶。

结晶时切忌骤冷或搅动,应将滤液静置自然冷却,

若冷却较长时间无晶体析出,可用玻璃棒沿瓶壁上下摩

擦或可投入几颗晶种(同一种物质的纯晶体)。

三实验操作及注意事项

(5)抽滤。

滤纸的直径应比布氏

漏斗内径略小,但应盖

住所有孔洞。

停止抽滤时,应注意

先将橡皮管从吸滤瓶上

拔下,后关闭抽气泵,

以防止倒吸。

三实验操作及注意事项

(6)洗涤:将少量溶剂均匀洒在固体上,使溶剂淹盖住

固体为宜。

可用玻璃棒小心搅动,但不能使滤纸松动或破损!

一般要洗涤一到两次。洗涤时,要用和重结晶相同

的冷溶剂,不能边抽边洗!

(7)晶体干燥。

三实验操作及注意事项

(二)肉桂酸的重结晶

(1)热溶解:100ml圆底烧瓶,

加入2g肉桂酸,40ml1:3乙

醇水溶液和2颗沸石,装上回流

装置,通冷凝水,加热回流5~

10min。

〖若固体有机物不全溶,则从冷

凝管上端加适量的溶剂,继续

回流至固体全溶〗

三实验操作及注意事项

(2)添加过量溶剂:停止加热,加入过量溶剂25~30

ml。

(3)脱色、热过滤、冷却,结晶、抽滤、洗涤、

干燥同“乙酰苯胺”。

实验四乙酰苯胺的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

掌握制备乙酰苯胺的原理和方法;了解芳胺乙酰化反

应在有机合成中的应有。

学习并掌握分馏的原理和实验操作技能。

进一步巩固重结晶的实验操作技能。

二实验原理

反应原理

NH2

NHCOCH3

Heat

CH3CHOOH

H2O

分馏原理

利用分馏柱使原先需要多次重复的蒸馏,一次得

以完成的操作叫分馏。分馏就是多次的蒸馏,原理

与蒸馏相同。

三实验装置图

三实验步骤及注意事项

(1)在10mL圆底烧瓶中依次加入2.5mL新蒸的苯胺、3.7mL

冰醋酸和少量锌粉。

(2)加入沸石,安装分馏装置。

(3)通冷却水,加热回流0.5hr后,升温,保持温度计读数

在105~110℃。

尽量减少分馏柱上热量的损失及温度波动,如有必要

应包裹分馏柱进行保温。

后期用电热套蒸不出时,可改用酒精灯,但要注意控

温,不可过高!

三实验步骤及注意事项

【在恒定的加热条件下,当温度持续下降(80℃以

下),馏出液约为2mL时,则表示反应已经完成。】

(4)在搅拌下趁热将反应物倒入盛有20mL冷水的烧杯中,

另用5∼10mL热水洗涤反应瓶,并入烧杯中。

(5)冷却后抽滤,洗涤。粗产物可用水重结晶。

(6)干燥,称重,计算产率。

实验五正溴丁烷的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

了解并掌握由醇制备卤代烃的原理和方法。

掌握气体吸收回流装置的安装及使用。

了解并掌握萃取和洗涤的原理及实验操作技能。

掌握干燥剂的原理和使用。

学习液体有机化合物折光率的测定。

进一步巩固蒸馏的实验操作技能。

二实验原理

主反应

NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4

H2SO4

n-C4H9OH+HBrn-C4H9Br+H2O

副反应

H2SO4

n-C4H9OHCH3CH2CH=CH2+CH3CH=CHCH3+(n-C4H9)2O+H2O

NaBr+H2SO4Br2+SO2+H2O+NaHSO4

萃取的原理及操作

原理:

萃取是利用化合物在两种不互溶的溶剂中溶解度或分

配比的不同来达到分离̖提取或纯化目的的一种操作。

操作:

(1)在分液漏斗的二通活塞上均匀涂好润滑脂(若为聚

四氟活塞则不需涂润滑脂),关上活塞,装入待萃取物和

萃取溶剂。

萃取的原理及操作

(2)塞好塞子。先用右手食指末节将漏斗上端玻塞顶住,

再用大拇指及食指和中指握住漏斗,用左手的食指和中指蜷

握在活塞的柄上。如下图所示:

萃取的原理及操作

(3)轻轻振摇,应及时将分液漏斗的尾部向上倾斜(指

向无人、无明火处),放气。

(4)振荡后将分液漏斗置于铁圈上静置。待两相完全分

开后,先打开分液漏斗上口的活塞,再缓慢打开二通活塞,

使下层液体从漏斗下口慢慢放出,下层放净后,上层液体

自漏斗上口倒出。

萃取的原理及操作

注意:

不能用手持分液漏斗进行分液。

分液时要先快后慢,不要一步到位,应采取二次(或多

次)分液,即先将大部分下层液体分出,静置一会儿,再进

行第二次分液,要尽量避免将水层分到有机层中,否则会给

后面的干燥带来很多问题。

在分液时,上层液应从漏斗上口倒出,不能经过二通活

塞从下口放出,否则上层液体不可避免又混进了下层的液体。

分液漏斗烘干时,要注意将二个塞子取下,否则因塞子

和分液漏斗瓶壁膨胀系数不同,会使分液漏斗破裂或塞子难

于打开。

干燥剂的原理

干燥是用来除去固体,液体或气体中含有的少量水份

或溶剂的方法。有物理法和化学法两种,化学方法是利用

干燥剂与水反应除去水,达到干燥的目的。根据除水作用

原理又可分为两类:第一类能与水可逆的结合成水合物,

如氯化钙,硫酸镁;第二类与水发生不可逆的化学反应而

生成一个新的化合物,如金属钠,五氧化二磷等。

CaCl

2+6H2OCaCl2.6H2O第一类

2Na+

2H2O2NaOH+H2第二类

干燥剂的使用

干燥剂的选择

干燥剂的用量

干燥剂的吸水容量和干燥效能

液体有机化合物折光率的测定

折光率是液体有机化合物的物理常数之一,通过

测定折光率可以判断有机化合物的纯度,也可以鉴定

未知物。

液体有机化合物折光率的测定

将待测液体滴在洗净并擦干的棱镜面上,合上棱

镜,关紧,转动左边刻度盘螺旋及右边消色镜调节器,

使分界线对准十字叉交线中心。读数。

目镜视野图

三实验步骤与注意事项

(1)在50mL圆底烧瓶中加入13mL硫酸-水溶液。

(2)加入5mL正丁醇及6.8g研细的溴化钠,振摇,加沸石。

加料顺序不能颠倒,烧瓶磨口处应用棉花擦干净,应

使冷凝管与烧瓶紧密连接,以防泄漏。

三实验步骤与注意事项

(3)安装回流、气体吸收装置,

小火加热回流40~50min。

安装气体吸收装置时,

不能让漏斗全部浸在液面下。

回流结束后,应先将气体吸

收装置中的漏斗从吸收液中

取出,以防倒吸。

三实验步骤与注意事项

(4)稍冷,改成蒸馏装置,重加

沸石两颗,蒸出正溴丁烷和水。

可从下列三方面来判断蒸馏

是否结束:

馏液是否由混浊变澄清?

蒸馏烧瓶中上层油层是否已

蒸完?

取一支试管收集几滴馏液,

加入少许水摇动,有无无油珠出

现?

三实验步骤与注意事项

(5)将粗产物移入分液漏斗中,用5mL水洗涤后,换一

干燥分液漏斗,用3mL浓硫酸洗涤。再依次用3mL水,3

mL饱和碳酸钠,3mL水洗涤。

洗涤时应及时放气,不然液体易冲出!

三实验步骤与注意事项

(6)粗产物用无水CaCl2干燥。

干燥剂颗粒大小要适中,先投入少量的干燥剂,盖好

塞子,振摇,若干燥剂不够,再加少量的干燥剂,振摇,

直到干燥剂可以“流动”(不互相粘结或附在瓶壁上)。

三实验步骤与注意事项

(7)干燥后的产物通过塞有棉花的小漏斗滤入10mL干

燥的园底烧瓶中,蒸馏,收集99~103℃馏分。

(8)测定折光率。

(9)称量,计算产率。

实验六醋酸正丁酯的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

了解从有机酸合成酯的一般原理和方法。

掌握分水回流装置的安装和使用。

进一步巩固萃取、洗涤、干燥和蒸馏的实验操

作技能。

二实验原理

1制备原理

H+

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

2分水器的使用

二实验原理

3分水回流装置

三实验步骤和注意事项

(1)在25mL圆底烧瓶中加入6mL正丁醇,3.7mL冰醋酸和

3∼4滴浓硫酸,几粒沸石,混合均匀。

(2)装上分水器(预先加入适量水)及球形冷凝管,注意

冷凝管的位置。

(3)加热回流,注意控制加热回流速度以免反应物炭化。

注意观察分水器中水层的液面高度,始终控制在距支管

下沿0.5~1.0cm。

三实验步骤和注意事项

(4)约40min,分水器不再生成新的水珠且分出水的体

积接近理论值,反应结束,停止加热,冷却。

(5)将分水器中的酯层和反应瓶的液体转移到分液漏

斗,分别用5mL水、5mL10%碳酸钠水溶液(碳酸钠

水溶液洗涤后应检验水层的pH值)和5mL水洗涤有机相。

三实验步骤和注意事项

(6)将有机相转移至干燥的锥形瓶中,用无水硫酸镁

干燥30min。

(7)过滤,在10mL圆底烧瓶中蒸馏,收集122~1260C

的馏分。

(8)称重,测折光率。

实验七肉桂酸的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

通过肉桂酸的制备,加深对Perkin反应原理的理解和认

识。

学习并掌握水蒸气蒸馏的原理,应用,装置的安装及

实验操作技能。

二实验原理

Perkin反应

芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,发生类似羟

醛缩合作用,生成α,β-不饱和芳香酸,称为Perkin反

应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐,也可以用

叔胺、氟化钾或碳酸钾。

二实验原理

反应式

CHOCHCHCOOH

CH3CO2K

+(CHCO)O

32140~180oC+CH3CO2H

二实验原理

反应机理

三水蒸气蒸馏

水蒸气蒸馏操作是将水蒸气通入含有不溶或难溶于水

但有一定挥发性的有机物质的混合物中,根据Dalton分压

定律,使该化合物在低于1000C的温度下随水蒸气一起蒸馏

出来。

水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方

法。常用于下面几种情况:(1)从大量树脂状杂质或不挥

发杂质中分离有机物(2)除去不挥发性的有机杂质(3)

从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物(4)某些

沸点高于1000C的有机物在其自身的沸点温度时容易被破坏,

可用水蒸气蒸馏在1000C以下蒸出。

三水蒸气蒸馏

被提纯化合物应具备下列条件:

(1)不溶或难溶于水。

(2)在沸腾下不于水起化学反应。

(3)在1000C左右该化合物应具有一定的蒸气压。

(一般不小于1333Pa,10mmHg)

三水蒸气蒸馏

水蒸气蒸馏装置

三水蒸气蒸馏

操作

(1)在水蒸气发生器中,加入约占容积2/3的水,检查整

装置不漏气后,开T形管的弹簧夹,加热至沸腾。

(2)当有水蒸气从T行管冲出时,立即旋紧弹簧夹,使水蒸

气进入蒸馏部分,开始蒸馏。

(在蒸馏过程中,必须经常检查安全管中的水位是否正常,

有无倒吸现象,蒸馏部分混合物溅飞是否厉害。)

(3)当馏出液无明显油珠时,便可停止蒸馏,此时必须先

旋开弹簧夹,然后移开热源,以免发生倒吸现象。

返回实验步骤

四实验步骤及注意事项

(1)在100mL装有空气冷凝管的三颈瓶中

加入3.5g碳酸钾,7mL醋酸酐和2.5

新蒸的苯甲醛加热回流1hr。

〖该实验需在无水条件下进行。醋酸酐

及苯甲醛需重蒸,碳酸钾及仪器装置要

干燥!〗

〖刚开始加热不能太快,否则会有大量泡

沫产生。等发泡结束后,再慢慢升高反

应温度,保持微沸。〗

四实验步骤及注意事项

(2)反应完毕,冷却,加入20∼30mL水。在振摇下慢慢加

入约5g碳酸钠,至弱碱性。

(3)进行水蒸气蒸馏至馏出液无油珠。

水蒸气蒸馏操作

四实验步骤及注意事项

(4)残留液加入适量水使总体积60∼70mL,再加入适量活性

炭,加热回流10min。

(5)趁热过滤。滤液在冷却搅拌下,用浓盐酸酸化至沉淀析

出完全(PH=2~3)。〖酸化操作需在公用通风橱内进

行〗冷却,抽滤,洗涤,干燥。

实验八从茶叶中提取咖啡因

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一一实验目的实验目的

了解并掌握从茶叶中提取咖啡因的原理和方法。

了解并掌握升华的原理及实验操作技能。

掌握索氏提取器的原理及使用。

二实验原理

茶叶中含有多种生物碱,

其中以咖啡因为主。咖啡因OCH3

在1000C时失去结晶水,并

0CH31N7

开始升华,120C升华相当N65

显著。

8

3

O2N4N

咖啡因易溶于水,乙醇等溶剂。9

为了提取茶叶中的咖啡因,CH3

常利用适当的溶剂在脂肪提取

器中连续提取,然后蒸去溶剂

咖啡因

即得粗咖啡因,可利用升华进(1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤)

一步提纯。

二实验原理

通过提取,可将所要的成分尽可能多提取出来,而不要

的成分尽可能少的提取。

一般常见的提取法有溶剂提取法,水蒸气蒸馏法,升华

法等;分离法有溶剂分离法,萃取法,盐析法,离子交换法,

透析法,层析法等,在实际操作中,经常需要将数种提取分

离法配合使用,才能达到预期的目的。

三升华的原理及操作

物质自固态不经过液态而直接转变成蒸气或不经液态

而直接转变成固态的过程,称为升华。

利用升华可除去不挥发性杂质,或分离挥发度差别

大的固体混合物。但是只有在其熔点温度以下具有相当高

的蒸气压的固态物质,才可用升华法来提纯。

三升华的原理及操作

基本原理

根据固体混合物的蒸气压或挥发度不同,将不纯净的

固体化合物在熔点温度以下加热,利用产物蒸气压高,杂

质蒸气压低的特点,使产物不经液体过程而直接气化,遇

冷后固化,而杂质不发生这一过程,达到分离固体混合物

的目的。

三升华的原理及操作

VW

Liquit

升华原理可通过固,液,

Solid

气三相平衡图来加以PT

明:

gas

S

T

物质三相平衡图

操作

四索氏提取器的原理及使用

1原理

利用溶剂回流和虹吸,使固体物质每一次都能被纯

的溶剂所萃取,因而效率高。

2使用

五实验步骤及注意事项

(1)抽提:在100mL圆底烧瓶中加入25mL的95%乙醇和沸

石,装上索氏提取器。将装有10g茶叶末的纸套筒(凹面朝

上)放入索氏提取器中,装上蛇形冷凝管,从其上口加适

量乙醇,至刚好虹吸下去为止。

(2)加热回流约2hr,提取液颜色变浅可终止抽提。(待

最后一次冷凝液刚好虹吸下去时,立即停止加热。)

五实验步骤及注意事项

(3)将提取液转移到100mL蒸馏烧瓶中,加1~2粒

沸石,安装蒸馏装置,进行蒸馏。

待剩余液20mL左右时即可停止蒸馏。

五实验步骤及注意事项

(4)把剩余液倒入蒸发皿中。烧瓶用少量的乙醇荡洗,

并入蒸发皿,加入3g生石灰粉(CaO主要起吸水、中和作

用),在蒸气浴上搅拌、蒸干、研磨至浅绿色粉末。

可在一个小烧杯中放入小半杯的水,然后把烧杯放在

电热套中加热,利用蒸气浴来加热蒸发。注意不能用明火,

刚开始加热不能太快,否则会爆沸。在整个蒸发过程中,一

定要不停的搅拌,以免爆沸。块状固体要用玻璃塞研细,粉

末一定要足够干燥。

五实验步骤及注意事项

(5)升华:把放有样品的蒸发皿上盖上一张已刺有许多小

孔的滤纸,然后放在预先加热的砂浴中,再用一个无颈

漏斗盖在滤纸上进行升华。

漏斗颈应用一团棉花塞紧,以防升华的蒸气逸散到

空气中,造成损失。滤纸要有足够的孔洞,以利蒸气升

腾,且应使滤纸孔洞毛刺口朝上。

常压升华装置

五实验步骤及注意事项

(6)在升华的过程中,应仔细观察,当滤纸上出现大量白色

针状晶体时,即可停止加热。

升华初期,漏斗壁上会有水汽产生,应用棉花擦干。

(7)冷却后用硬卡片把附在滤纸和漏斗上的晶体刮在一个干

净的表面皿中。残渣经搅拌后,用较大的火进行第二次升

华。

热的蒸发皿不能直接放到桌面上,以免烫坏桌面。

实验九柱色谱

--亚甲基蓝与荧光黄的分离

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

学习并掌握色谱法的原理及其应用。

学习并掌握柱色谱的实验操作技能。

二实验原理

色谱法亦称色层法,层析法等,是分离,纯化和鉴定

有机化合物的重要方法之一。

色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中

的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其它亲和作用性

能的差异,混合物的溶液流经该种物质,进行反复的吸附

或分配等作用,从而将各组分分开。

叶绿素的石油醚石油醚

溶液

色谱分离法色谱分离法

1905年

俄国植物学家

M.G.茨维特

CaCO3固定相

stationaryphase

CaCO3

石油醚流动相

mobilephase

色谱分离法的分类

(按操作条件的不同)

流动相:气体、液体、固定相:液体、固体

超临界流体

柱色谱

薄层色谱

纸色谱

气相色谱

液相色谱

色谱分离法的分类

(按组分在固定相中的作用原理不同)

吸附色谱吸附能力的差异

Adsorptionchromatography

排阻色谱分子尺寸的大小不同

(凝胶色谱)Exclusionchromatography

Gel-permeationchromatography

分配色谱两相中分配系数的不同

Partitionchromatography

离子交换色谱亲和力的差异

Ion-exchangechromatography

亲和色谱特异性亲和力

Affinitychromatography

色谱法的应用

色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几个方面:

(1)分离混合物

(2)精致提纯化合物

(3)利用比移值(Rf)鉴定化合物

(4)跟踪反应进程

柱色谱

滤纸

柱色谱常用的有吸附色

谱和分配色谱两类。前者常

吸附剂

用氧化铝或硅胶为吸附剂。

后者以硅胶,硅藻土和纤维

素为支持剂,以吸收大量的

液体为固定相。

玻璃棉

柱色谱

当加入的洗脱剂流下时,

由于不同化合物吸附能力不同,

因而以不同的速度沿柱向下流

动,继续洗脱时,吸附能力弱

的组分随溶剂首先流出。在连

续洗脱过程中,不同组分或不

同色带就能分别收集,从而达

到分离纯化的目的。

柱色谱

1吸附剂

常用的吸附剂:氧化铝,硅胶,氧化镁,碳酸钙,活性炭

或纤维素粉。

选择吸附剂的首要条件:不与被分离物或展开剂发生化学反

应。

吸附能力与以下几点有关:

(1)吸附剂颗粒大小

(2)吸附剂含水量

柱色谱

2溶剂

通常根据被分离物中各组分的极性、溶解度和吸附活

性等来考虑。

先将带分离的样品溶于尽量少的非极性溶剂中,从柱

顶流入柱中,依次增大溶剂的极性,将不同化合物依次洗

脱。

常用洗脱剂的极性:

石油醚<环己烷<四氯化碳<甲苯<苯<二氯

甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<

甲醇<水<乙酸

三实验步骤及注意事项

(1)取一支色谱柱,在柱子的收缩部塞一小团脱脂棉花,

注意松紧要适度。然后在棉花上铺一层粗硅胶或石英砂。

(2)将色谱柱垂直固定在铁架台上,往柱内加适量70%乙

醇溶液,打开活塞,赶走气泡。

三实验步骤及注意事项

(3)再向柱中倒入适量70%乙醇溶液,打开活塞,控制滴

速为1滴/秒,用小锥型瓶承接,同时通过漏斗慢慢装

入5gAl2O3,使其逐渐沉入底部。

【在装吸附剂的过程中,应用质软的物体如试管夹、

吸耳球等轻轻敲击柱身,促使吸附剂装填紧密,排除

气泡。最终应使吸附剂的上端平整,无凹凸面。】

三实验步骤及注意事项

(4)加完吸附剂后,在吸附剂上再盖一张直径大小合适的小

滤纸。

(5)当溶剂的液面刚好流至滤纸面时关闭二通活塞,立即

用移液管加入1mL亚甲基蓝和荧光黄的乙醇混合液,尽量

免待分离混合液粘附在柱的内壁上。

三实验步骤及注意事项

(6)打开二通活塞,等柱内的溶剂恰好流到滤纸面时,

关闭二通活塞,向柱内加入70%乙醇,打开二通活塞进

行洗脱。

(7)用锥形瓶收集蓝色的亚甲基蓝溶液。【洗脱时切勿

使溶剂流干!】

三实验步骤及注意事项

(8)当蓝色溶液收集完后,等柱内的70%乙醇溶液恰好流

到滤纸面时,关闭二通活塞,加入适量2%氨水作为洗

脱剂。打开二通活塞收集黄绿色的荧光黄溶液,直到

其完全被洗出。

(9)用量筒分别量取所分离出来的亚甲基蓝和荧光黄溶液

的体积后,倒入指定的回收瓶中。

三实验步骤及注意事项

(10)分离结束后,应先让溶剂尽量流干,然后倒置,用

吸耳球从活塞口向管内挤压空气,将吸附剂从柱顶挤压

出。使用过的吸附剂倒入垃圾桶里,切勿倒入水槽,以

免堵塞水槽。

实验十阿司匹林的制备(小量)

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

了解阿司匹灵的药效。

通过阿司匹灵的制备,掌握酚酯制备的原理和方法。

利用酚的性质检验产品的纯度。

二实验原理

乙酰水杨酸又称阿司匹灵,具有镇痛、退热和抗

风湿病等作用。广泛应用于临床治疗和预防心脑血管疾

病,近年来还不断发现它的新用途,它可由水杨酸和乙

酸酐反应得到。

二实验原理

反应式

COOH

COOH

H+

+(CH3CO)2O+CH3COOH

-OCCH3

OH或OH

O

高聚副产物形成

O

O

COOHC

C

O

nO

OH

n/2

三实验步骤及注意事项

(1)将1.38g水杨酸、4mL乙酸酐和4滴磷酸置于干燥

25mL锥形瓶中。

(2)加入磁搅拌子,在70~80℃的水浴下,加热搅拌5

min。(控温!)

(3)冷却至室温,在搅拌下慢慢加入3~4mL水。

三实验步骤及注意事项

(4)用冰水冷却,搅拌至固体析出完全后,加入10mL冰

水。

〖若无沉淀析出,不能加入冰水。可用玻棒摩擦瓶壁直

至沉淀析出。〗

(5)抽滤。

(6)将粗产品放入小烧杯中,在搅拌下加入约20mL的饱

NaHCO3溶液,至无CO2气体产生为止。

三实验步骤及注意事项

(7)抽滤,除去高聚物(若无高聚物生成,此步可省略)。

在不断搅拌下,往滤液中慢慢加入10mL6moL/LHCl。

(8)冷却,抽滤,冰水洗涤,干燥。

(9)产品可用FeCl3检验纯度。

实验十一甲基橙的制备(微量)

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

通过甲基橙的制备加深对重氮化反应及偶联反应

原理的认识和理解。

学习重氮化反应及偶联反应在有机合成中的应用。

二实验原理

重氮化反应:

芳香族伯胺和亚硝酸钠在强酸性介质下生成重氮盐

的反应称为重氮化反应。

【反应一般在低温下进行,伯胺和酸的摩尔比为1:

2.5】

0~5oC

PhNHNaNO+PhN++

2+2+H2+Na+H2O

二实验原理

一般制备重氮盐的方法是:将一级芳香胺溶于酸水

溶液中,然后冷却至0~5℃,在搅拌下慢慢滴加亚硝酸

钠水溶液进行反应,即得到重氮盐的水溶液。

重氮盐的用途很广,其反应可分为两类。一类是在

卤化物、氰化亚铜或其他试剂的作用下,重氮基被一H、

-OH、一F、-Cl、-Br、-CN、-NO2、-SH等基团取

代,制备出相应的芳香族化合物;另一类是通过偶联反

应,制备偶氮染料。

二实验原理

反应式

NaNO2,HCl

H2NSO3H+NaOHH2NSO3Na

0~5℃

CH3

NCH3

+CH+

HOSNN-3Ac-

3ClHO3SN=NNCH3

HAcH

CH

NaOH3

NaO3SN=NN

CH3

三实验步骤及注意事项

一对氨基苯磺酸的重氮化

(1)在锥形瓶中,加入0.5mL冰水及0.15mL浓盐酸,锥形

瓶置于冰浴备用。

(2)在小试管中加入100mg对氨基苯磺酸及0.5mL

5%NaOH,温热溶解。冷至室温,加入0.25~0.35mL

NaNO2溶液。

【若不能全溶,可加入适量水。】

三实验步骤及注意事项

(3)在不断搅拌下,将该混合溶液滴加到冰浴冷却的锥形

瓶中。

【控制温度在5℃以下!】

(4)在冰浴中搅拌10min以上。用淀粉-碘化钾试纸检

8~10秒显蓝色正好

三实验步骤及注意事项

二偶联

(5)在试管中滴加0.07mLN,N-二甲基苯胺和0.05mL

冰醋酸,混匀,在搅拌下慢慢滴加到重氮盐溶液中,室温

搅拌20min。

【充分搅拌!】

(6)加入1.0mL5%NaOH溶液,直至反应物变为橙色。

三实验步骤及注意事项

(7)加热至沸,自然冷却至室温后在冰水浴中冷却。

(8)用玻璃钉漏斗抽滤,依次用少量水、乙醇、乙醚

洗涤,称重。

实验十一甲基橙的制备(小量)

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

通过甲基橙的制备加深对重氮化反应及偶联反应原理的

认识和理解。

学习重氮化反应及偶联反应在有机合成中的运用。

二实验原理

重氮化反应:

芳香族伯胺和亚硝酸钠在强酸性介质下生成重氮盐

的反应称为重氮化反应。

【反应一般在低温下进行,伯胺和酸的摩尔比为1:

2.5】

0~5oC

PhNHNaNO+PhN++

2+2+H2+Na+H2O

二实验原理

一般制备重氮盐的方法是:将一级芳香胺溶于酸水

溶液中,然后冷却至0~5℃,在搅拌下慢慢滴加亚硝酸

钠水溶液进行反应,即得到重氮盐的水溶液。

重氮盐的用途很广,其反应可分为两类。一类是在

化物、氰化亚铜或其他试剂的作用下,重氮基被一H、-

OH、一F、-Cl、-Br、-CN、-NO2、-SH等基团取代,

制备出相应的芳香族化合物;另一类是通过偶联反应,

备偶氮染料。

二实验原理

反应式

NaNO2,HCl

H2NSO3H+NaOHH2NSO3Na

0~5℃

CH3

NCH3

+CH+

HOSNN-3Ac-

3ClHO3SN=NNCH3

HAcH

CH

NaOH3

NaO3SN=NN

CH3

三实验步骤及注意事项

一对氨基苯磺酸的重氮化

(1)在小烧杯中,加入5mL冰水及1.6mL浓盐酸,锥形瓶

置于冰浴备用。

(2)在试管中加入1g对氨基苯磺酸及5mL5%NaOH,温热

溶解,冷至室温,加入2.5mLNaNO2溶液。

【若不能全溶,可加入适量水。】

三实验步骤及注意事项

(3)在不断搅拌下,将该混合溶液滴加到冰浴冷却的小烧

杯中。

【控制温度在5℃以下】

(4)在冰浴中搅拌10min以上,用淀粉-碘化钾试纸检验。

【8~10秒显蓝色正好】

(5)滴加5%NaOH溶液,至pH=4为止。

三实验步骤及注意事项

二偶联

(6)在试管中滴加0.8mLN,N-二甲基苯胺和0.5mL冰

酸,混匀,在搅拌下慢慢滴加到重氮盐溶液中,室温搅拌

20min。【充分搅拌!】

(7)加入15mL5%NaOH溶液,直至反应物变为橙色。

三实验步骤及注意事项

(8)加热至沸,自然冷却至室温后在冰水浴中冷却。

(9)抽滤,依次用少量水、乙醇、乙醚洗涤,称重。

实验十二呋喃甲醇和呋喃甲酸的

制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

通过呋喃甲醇、呋喃甲酸的制备,加深对Cannizzaro

反应原理的理解和认识。

进一步巩固萃取、蒸馏、重结晶等的基本操作。

二实验原理

Cannizzaro反应

不含α-氢的醛在强碱存在下,可进行氧化还原反

应,即一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成酸,

这个反应通称为Cannizzaro反应。

NaOH-

2ArCHOArCH2OH+ArCOO

二实验原理

α-呋喃甲醛经Cannizzaro反应,生成α-呋喃甲

和α-呋喃甲酸。

反应式

2+NaOH+

CHOCH2OHCOONa

OOO

COONa+HClCOOH+NaCl

OO

二实验原理

反应机理

O

OO-CH

OH-O

CHCH

OO

OH

+--+

COOHCH2OCOOCH2OH

OOOO

三实验步骤及注意事项

(1)将7.2mL33%NaOH溶液置于烧杯中,冰水浴冷却至

5℃,(避免冰水溢入反应烧杯中)在不断搅拌下,慢慢

滴加8.2mL新蒸的呋喃甲醛(约20Min内加完),控制反

应温度在8~12℃。

【刚开始要注意判断反应是否引发!】

(2)继续搅拌30min。(冰浴下搅拌15min后,室温下搅

拌15min。)

三实验步骤及注意事项

(3)在搅拌下加入适量的水(约7~8mL)使沉淀恰好溶解。

将溶液用4×8mL乙醚萃取,合并萃取液,用无水硫

酸干燥。

【水不能多加!否则会造成呋喃甲醇的溶解损失!】

(4)蒸乙醚(温度不可过高!),再蒸呋喃甲醇(空气

凝管),收集169~172℃的馏分。

三实验步骤及注意事项

(5)乙醚萃取过的水溶液在不断搅拌下用浓盐酸酸化至

PH≈3,冷却,抽滤,用少量水洗涤。

【酸化操作需在公用通风橱内进行。】

(6)粗产物用适量的水重结晶。

【加热煮沸时间不宜太长。】

实验十三苯氧乙酸及对氯苯氧

乙酸的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

了解Williamson醚的合成法。

了解并掌握芳卤的制备原理和方法。

初步了解并掌握微波在有机合成中的应用。

学习电动搅拌装置的安装及使用。

二实验原理

Williamson合成法是制备混合醚的一种方法,由

卤代烃与醇钠或酚钠作用而得。

RX+NaOR'ROR'+NaX

RX+NaO-ArR-O-Ar+NaX

二实验原理

苯氧乙酸的制备

OHOCH2COOH

1)NaOH

+ClCH2COOH

2)HCl

二实验原理

对氯苯氧乙酸的制备

OCH2COOH

OCH2COOH

FeCl3

+HCl/H2O2

Cl

2HCl+H2O2Cl2+2H2O

三仪器装置

电动搅拌器微波反应器

四实验步骤及注意事项

【苯氧乙酸的制备微波辐射法】

(1)往50mL烧杯中加入2.4mL苯酚,2.6g氢氧化钠,用7

mL水溶解。

(2)冷却,加入3.0g氯乙酸,溶解后,放置于大烧杯中,

盖上表面皿,放入微波炉腔内。

【氯乙酸和苯酚腐蚀性强,取用要小心!】

四实验步骤及注意事项

(3)在中火(637W)下辐射65~70秒。

(4)稍冷,加入50mL水溶解。用浓盐酸中和至pH=2~3。

抽滤,冰水洗涤。

【酸化在通风橱中进行。盐酸不可过量太多,否则会生成

盐而溶解。】

四实验步骤及注意事项

对氯苯氧乙酸的制备

(1)在装有搅拌器,回流冷凝管和滴液漏斗的100mL三颈瓶

加入自制的苯氧乙酸、适量冰醋酸。

搅拌棒要垂直安装!

确定搅拌器可正常旋

转后,才能进行反应。

四实验步骤及注意事项

(2)开动搅拌器,用水浴加热。当水浴温度升至55℃时,加

入浓盐酸和绿豆大的FeCl3。

【FeCl3不可加多,否则影响产品的颜色。】

四实验步骤及注意事项

(3)控制水浴温度60~70℃,20min内慢慢滴加过氧化氢,

滴完后再搅拌反应30min,可观察到白色沉淀生成。

【若无沉淀产生可能是反应温度太高,或氯气挥发。可降

低温度再加入适量的浓盐酸或过氧化氢。】

(4)升温溶解固体,趁热转移至烧杯中,冷却,结晶,抽

滤,洗涤。

实验十四乙酰乙酸乙酯的制备

厦门大学化学化工学院

基础化学实验二

一实验目的

了解并掌握制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法,加深对

Claisen酯缩合反应原理的理解和认识。

掌握减压蒸馏的原理、装置的安装及实验操作技能。

二实验原理

Claisen缩合

在强碱条件下含有α-H的酯进行缩合,可得到β-羰基

酸酯。

C2H5ONa

2CH3CO2C2H5CH3COCH2CO2C2H5+C2H5OH

本实验以无水乙酸乙酯和金属钠为原料,以过量

的乙酸乙酯为溶剂,进行Claisen酯缩合制备乙酰乙酸

乙酯。

二实验原理

反应式

OO

C2H5ONaHOAc

2CH3CO2C2H5Na(CH3CCHCOC2H5)CH3COCH2CO2C2H5+NaOAc

反应机理

O

CH3COC2H5O

CHCOCH+OCH

322525CH2COOC2H5CH3CCH2COOC2H5

OC2H5

OO

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