醛、酮、羧酸及其衍生物的性质和乙酸乙酯的制备

PAGEPAGE5实验二醛、酮、羧酸及其衍生物的性质和乙酸乙酯的制备（一）醛、酮、羧酸及其衍生物的性质课时数：4学时教学目标：通过本项目的学习，使学生加深对醛、酮化学性质的认识，掌握鉴别醛、酮的化学方法；加深对羧酸及其衍生物化学性质的认识。教学内容：实验目的：深对醛、酮、羧酸及其衍生物化学性质的认识。掌握鉴别醛、酮的化学方法。实验原理及内容：（一）醛、酮的性质实验醛、酮类化合物都含有羰基，能跟羰基试剂（如苯肼、2，4－二硝基苯肼、羟胺、缩氨脲等）发生反应。特别是2，4－二硝基苯腙沉淀的生成可以作为醛、酮的鉴别反应。但醛、酮由于结构不同，表现出不同的性质，醛有还原性，而酮没有还原性。故可用Tollens试剂、Fehling试剂、Benedict试剂区别醛、酮。另外，铬酸也能区别醛和酮，但铬酸试剂也能氧化伯醇和仲醇，所以不能作为鉴别醛的特征反应。可通过2，4－二硝基苯肼鉴别出羰基后，再用铬酸进一步区别醛、酮。而次碘酸钠实验可用来鉴别具有CH3CHO－结构（如甲基酮、乙醛）和CH3CH(OH)－结构。它们能与次碘酸作用生成黄色碘仿沉淀。1、2，4－二硝基苯肼实验：丙酮不能多加，因为丙酮腙会溶于过量的丙酮。可鉴别醛、酮。2、托伦试剂试验：托伦试剂可一起制备，分几个试管用；试管要干净；滴加试剂后，混和均匀，静置于50—600C温水浴，不要摇晃，否则可能不形成银镜而只出现黑色沉淀（也是正性反应）。可鉴别醛和酮。3、斐林试剂试验：可鉴别脂肪醛和酮或芳香醛和脂肪醛。4、希夫试剂实验：又叫品红醛试剂，可鉴别醛和酮（与醛作用显紫色），甲醛和其他醛（再加硫酸甲醛不褪色，其他醛褪色）。5、铬酸氧化实验：由于氧化程度、浓度不一，沉淀颜色可能不是绿色而是其他颜色，只要桔红色消失，出现如灰绿、黄绿、蓝绿等色沉淀或乳浊液都可视为阳性反应。可鉴别醛、酮。伯醇和仲醇也能被铬酸氧化。6、碘仿实验：氢氧化钠溶液要逐滴加入，滴加到碘颜色退到浅黄色为止，不能过量，否则氢氧化钠会使生成的卤仿水解。鉴别具有CH3CO－的醛、酮和具有CH3CH(OH)－结构的醇，后者可能需要较长时间才能出现沉淀。（二）羧酸的性质实验羧酸具有羧基，故有酸的通性，可与NaOH发生成盐反应，这可以作为这类化合物的判断依据。溶解度和酸性实验：PH试纸都变红，加碳酸氢钠都有二氧化碳气泡放出。（三）未知物鉴别：A无现象黄色沉淀铬酸试剂无现象BPH试纸无现象I2－KI，NaOH黄色沉淀绿色沉淀C变红D无现象无现象铬酸试剂无现象E无现象无现象绿色沉淀A：丙酮B：异丙醇C：乙酸D：环己酮E：正丁醛（二）乙酸乙酯的制备课时数：4学时教学目标：通过本项目学习使学生了解从有机酸合成酯的一般原理及方法，掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。教学内容：一、实验目的要求：了解从有机酸合成酯的一般原理及方法；掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。二、实验原理：浓硫酸浓硫酸（过量）110－120℃（蒸出）CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O（主反应）（过量）110－120℃（蒸出）120－140℃120－140℃CH3CH2OCH2CH3（副反应）（1）酯化反应（主反应）是可逆反应，为使可逆反应的平衡向右移动以获得较高收率，采用以下2种方法：（a）使较廉价的原料（本反应中是乙醇）适当过量；（b）使产物一经生成即迅速脱离反应区（蒸出）。（2）本反应的适宜温度为110－120℃，应控制好温度。若温度过高，将会有较多的乙醇来不及反应即被蒸出，同时副产物的量也会增加。（3）浓硫酸为催化剂，使羰基氧质子化，提高活性（拉电子能力）。三、实验装置：1、间单回流装置2、简单蒸馏装置四、实验重点：了解从有机酸合成酯的方法原理。复习蒸馏操作：仪器组装要规范，加热蒸馏前要加沸石，如中途停止又继续蒸馏必须补加新的沸石。本实验中杂质中的水、乙醇会和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物，沸点低于乙酸乙酯，在蒸馏时出现大量前馏分，影响产率。故要加氯化钙除去乙醇，加无水MgSO4干燥时要完全（溶液澄清透明，MgSO4未溶解成糊状，周围无水相）。复习分液漏斗的使用：掌握振荡的操作方法，乙酸乙酯沸点低，要注意及时旋开旋塞放气，否则气体会把活塞顶出去。振荡数次后放铁圈上静置分层。分离时，先把顶上盖子打开，下层从旋塞放出，上层从上口倒出。五、实验注意点：1、加料：浓硫酸取用要小心。加浓H2SO4时，要分批慢慢加入，要摇匀，以防止乙醇碳化。若加入过快会使得温度迅速上升超过乙醇的沸点。若不及时摇匀，则在硫酸与乙醇的界面上产生局部过热碳化，反应液变为棕黄色，同时产生较多副产物。2、装置注意点：=1\*GB2⑴滴液漏斗下端伸到液面下，否则乙醇未经反应就蒸出去了。=2\*GB2⑵滴液漏斗防漏。=3\*GB2⑶温度计水银球伸到液面下。3、控制温度：为了减少副产物形成，必须控制反应温度不超过110—1200C。4、控制滴加速度：为了使反应完全，滴加速度要与馏出的速度相一致，不要太快，约1－2d/s，否则反应来不及，以乙醇和乙酸蒸出。5、洗涤：溜出液中含有乙醇、乙酸、乙醚、亚硫酸等杂质。洗涤时，搞清每一个试剂加进是除去什么杂质？上下层各是什么？加碳酸钠溶液中和时，要慢加，振荡，放二氧化碳气体出去。碳酸钠洗过后，若直接用氯化钙洗，可能产设絮状碳酸钙沉淀，故两步之间加一步饱和食盐水洗。加饱和NaCl洗而不用水，是为了减少乙酸乙酯在水中的溶解，分液要干净，否则食盐水中含有的少量Na2CO3