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1、(1)台面、地面清洁;(2)仪器排列有序、保持清洁;(3)水池清洁,三清洁,(1)保持室内安静,不随意串换 工作台;(2)保持工作台的清洁,两保持,废纸屑、火柴梗等固体杂物 统一放置;废酸、碱液倾于相应的废液桶 有机溶剂及产品分别倒入相 应的回收瓶(产品计算产率 后倒入)。,三废,两回收,爱护公用设备、仪器,工具用 毕放回原处;公用试剂用毕迅速盖好瓶盖,避免污染,两公用,12 有机化学实验室的安全知识,一、实验室事故的预防 1火灾的预防 2爆炸的预防 3中毒的预防 4触电的预防 二、事故的处理和急救 1火灾的处理 2玻璃割伤 3药品的灼伤 4烫伤 5中毒,实验室事故的预防和处理:()有机溶剂易
2、燃、易爆、易挥发,操 作不慎,易引起着火事故,应注意:()使用和处理低沸点溶剂时,要水浴 加热;对易挥发、易燃的溶剂要远 离火源。,()实验前,仔细检查仪器装置;若发生 着火事故不能慌乱,应立即:切断气源和拉断电源开关,迅速移开 易燃物,用石棉布或湿抹布覆盖火源;有机溶剂严禁用水灭火;火势较大时,用灭火器从外围向火源中心灭火;若 衣服引燃千万不能奔跑,将衣服脱下 或以石棉布扑打;,()对有毒化学品的操作:()气体要在通风厨中进行操作或安装 气体吸收装置;()腐蚀性强或剧毒品切勿与人手直接 接触,应戴橡胶手套及防护眼镜。,(IV)急救常识()玻璃划伤:若轻伤,则挤出污血,以消过毒的 镊子取出玻璃
3、碎片,以蒸馏水清洗 伤口,贴上创可贴。()烧伤:若轻伤,涂烫伤膏;若伤势过重则 迅速上医院。,()酸、碱溅入眼中:轻伤,立即以大量水洗涤,若为酸液,再用3碳酸氢钠洗涤;若为碱液,则 以1硼酸洗涤,最后用水冲洗;重伤则初步处理后送医院。()溴液溅入眼中,按酸液溅入眼中处理。,()皮肤灼伤:先用大量水冲洗,若为酸液,以饱和碳酸氢钠洗涤;若为碱液,则以1醋酸洗涤,然后再以水冲洗,涂上凡士林;若皮肤被溴灼伤,应立即以石油醚冲洗,然后以2硫代硫酸钠液洗涤,最后以浇有甘油的棉签擦,涂鱼肝油软膏。,13 有机化学实验常用的仪器和装置,减压过滤装置图,圆底烧瓶 三口烧瓶,磨口锥形瓶 磨口玻璃塞,U型干燥管,弯
4、头 蒸馏头,克氏蒸馏头,标准接头(变颈管),真空接收管 弯形接收管,恒压漏斗 滴液漏斗,分水器,梨形分液漏斗 球形分液漏斗,直形冷凝管 空气冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管,分馏柱,刺形分馏头,Soxhlet提取器,有机化学实验常用装置,减压过滤装置,回流装置,带气体吸收装置的回流装置,带分水器的回流装置,带有滴加装置的回流装置,普通蒸馏装置,普通蒸馏装置,带干燥装置的蒸馏装置,简单分馏装置,减压蒸馏装置图,水蒸汽蒸馏装置图,少量物质的升华装置图,常用玻璃器皿的洗涤和干燥,1自然风干2烘干 3吹干,1铬酸洗液2碱液和合成洗涤剂 3有机溶剂洗涤液,化学试剂的规格,实际生产中还有很多供特殊需要的特种
5、规格的试剂,如光谱纯试剂、色谱纯试剂、高纯试剂、基准试剂、生物试剂等。供教学实验使用的还有:实验试剂(又称四级品)和教学用试剂,它们的纯度低于化学纯试剂。有些实验还可使用工业品。因为不同规格的试剂价格差别很大,必须注意节约,只要能达到教学实验的要求,应尽量选用级别较低的试剂,避免越级使用造成浪费。,第二部分 有机化学实验基本操作,2.1 加热和冷却,2.1.1 加热 1、水浴:加热温度80以下;2、油浴:加热温度80250之间;3、空气浴:室温到200之间;4、沙浴:200或300以上;5、电热板:用于温度要求不高反应时的加热;6、电加热套(帽):简便的空气浴。,2.1.2 冷却 1、冰水冷却
6、;2、冰盐冷却;3、低温实现的方法:液氮、干冰等,2.2 干燥和干燥剂,2.2.1 基本原理 干燥法分为:物理法和化学法 物理法:吸附、分馏、共沸蒸馏、离子交换树脂、分子筛 化学法:使用干燥剂进行脱水(1)能与水可逆地结合生成水合物,如氯化钙,硫酸镁等;(2)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。,2.2.2 液体有机化合物的干燥 1、干燥剂的选择(1)不溶解于该液体;(2)不与被干燥物发生化学反应或催化作用;如,酸性物质不能用碱性干燥剂,碱性物质 也不能用酸性干燥剂;又如,氯化钙易与醇类、胺类形成配合物,因而不能用来干燥这些液体。(3)还要考虑干燥剂的吸水容量
7、和干燥效能;(4)干燥速度和价格。(见实验教材上:各类有机物常用的干燥剂),2、干燥剂的用量 一般每10 mL液体约需0.51g干燥剂。3、实验操作(1)将液体置于干燥的锥形瓶中;(2)加入适量干燥剂,干燥剂颗粒大小要适宜;(3)加上塞子,振摇片刻,如发现干燥剂附着瓶壁,互相粘结,通常是表示干燥剂不够,应继续添加;如大部分干燥剂棱角清楚分明,摇动时旋转并悬 浮,表明用量已足够。(4)放置一段时间,滤入圆底烧瓶,进行蒸馏。4、共沸干燥法,2.2.3 固体有机化合物的干燥 1、晾干 2、红外灯干燥 3、烘箱干燥 4、干燥器干燥 5、冷冻干燥2.2.4 气体干燥 根据被干燥气体的性质、用量、潮湿程度
8、以及反应条件,选择不同的干燥剂和仪器。如无水氯化钙可用来干燥 H2,HCl,CO2,CO,SO2,N2,O2,2.3 有机化合物物理常数测定,2.3.1 熔点测定及温度计校正2.3.2 沸点的测定:常量法与微量法2.3.3 液体化合物折射率的测定2.3.4 相对密度及其测定2.3.5 旋光度及其测定,2.4 固体有机化合物的分离与提纯,2.4.1 重结晶2.4.2 升华,2.5 液体有机化合物的分离与提纯,2.5.1 常压蒸馏2.5.2 分馏2.5.3 减压蒸馏2.5.4 水蒸气蒸馏,2.6 萃取,2.6.1 溶液中物质的萃取,2.6.2 固体物质的萃取,2.7 色谱分离技术,色谱分离技术提供
9、了数目浩繁、用一般方法难以分离的有机化合物的分离提纯方法及定性鉴别和定量分析的数据,还可用于化合物纯度的鉴定和化学反应的跟踪。目前已用于对映体的分离。,色谱法按其操作不同,可分为:薄层色谱 柱色谱 纸色谱 气相色谱 高效液相色谱,按其作用原理不同,又可分为:吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 凝胶渗透色谱,薄层层析:,薄层色谱分离是以硅胶(或氧化铝)等吸附剂做固定相,以展开剂做流动相,将含有混合物的溶液以点样的方式吸附到硅胶的表面上后,用展开剂(流动相)进行展开分离。由于吸附剂对混合物中各个组分的吸附力有大有小,各组分具有不同的移动速率。薄层色谱是一种分离和鉴定化合物的有效方法。,实验原理Rf值
10、,在薄板上混合物的每一个组分上升的高度与展开剂上升的高度之比称为该化合物的 Rf 值,又称比移值。计算如下:Rf A=a/c Rf B=b/c,实验步骤及装置:,(2)点样:取硅胶板一块,用毛细管分别在距离硅胶板下端1cm处从左到右、垂直向下分别轻轻点样:邻硝基苯胺(标样)、未知混合物和对硝基苯胺(标样)三个样品的溶液;合成实验结束后的对硝基苯胺粗品、对硝基苯胺纯品。,(1)制板或买板:,展开:在250mL广口瓶中倒入少许展开剂(CH3COOC2H5:C6H12/3mL:6mL),高度应为0.5cm左右,盖好广口瓶,稍加摇振,使广口瓶内被展开剂蒸汽饱和。将点好样的硅胶板(点样一端朝下)浸入展开
11、剂中,然后盖紧广口瓶。待展开剂前沿距板的上端0.5cm时,立即取出硅胶板,记下展开剂前沿位置,晾干。,(4)结果处理:如实记下薄层展开后硅胶板上样品点的展开图案;计算薄层展开后硅胶板上每个标样的Rf值;根据Rf值,确定未知混合物的组分。,(3)展开:,紫外分析仪,254nm365nm,柱色谱,主要仪器:色谱柱,烧杯,玻璃漏斗,锥形瓶,玻璃板,干燥箱。主要试剂:硅胶,氧化铝,1ml溶有1mg荧光黄和1mg碱性湖蓝BB的95%乙醇溶液,95%乙醇,蒸馏水,1%的羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液,,实验装置:,柱色谱的实验步骤:(1)装柱(干法、湿法)选择一支151.5cm的层析柱,于柱的底部放入少许
12、脱脂棉花(2)和一张略比柱内径小的圆形小滤纸,将柱垂直固定于铁架台上,关住旋塞,向柱中倒入适量的95%乙醇(为柱高的3/4),取一定量中性氧化铝通过一个干燥粗颈的玻璃漏斗连续而缓慢地加入柱中,在加入中性氧化铝的同时打开旋塞,使乙醇的流出速度为1滴/s。或将95%乙醇与中性氧化铝先调成糊状,再徐徐倒入柱中。并随时用玻棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲打柱身,装入量约为柱的四分之三。最后在柱的上端加入少量棉花和一张略比柱内径小的圆形小滤纸。,(2)上样 当95%乙醇的液面刚好流至滤纸面时,立即沿柱壁加入1mL已配好的含有1mg荧光黄与1mg碱性湖蓝BB的95%的乙醇溶液,当试样溶液流至接近滤纸面时,立即用
13、少量95%乙醇洗下管壁的有色物质,如此连续23次,直至洗净为止。,(3)洗脱(先用极性小的溶剂,再用极性大的溶剂)从柱的上端分批加入95%乙醇的洗脱液,控制流出速度。蓝色的碱性湖蓝BB因极性小,首先向柱下移动,极性较大的荧光黄留在柱的上端,当蓝色的色带快洗出时,更换更一接受器,改用水作为洗脱液,至黄绿色荧光黄开始滴出,用另一接受器收集至黄绿色全部洗出为止。分别得到两种染料的溶液。观察色带的出现,并用锥形瓶收集洗脱液。(4)除溶剂(常压蒸馏、旋转薄膜蒸发),旋转薄膜蒸发仪,2.8 鉴别结构的波谱方法,红外光谱 核磁共振谱 二维核磁共振 紫外与可见光谱 质谱 X射线单晶结构分析,第三部分 已做过的
14、有机化学实验,已做过的有机化学实验,1、正丁醚的制备(醇分子间脱水)2、环己酮的制备(氧化反应)或甲基橙的制备(重氮盐偶联)3、呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备(歧化反应)4、肉桂酸的制备(佩金反应)5、乙酰乙酸乙酯的制备(Claisen酯缩合)6、减压蒸馏7、己二酸的制备(氧化反应)8、乙酰苯胺的制备(酰化反应),9、茶叶中提取咖啡因10、乙酸异戊酯的制备(考核)11、设计实验:电致发光材料中间体2,7二溴芴的合成 植物生长调节剂2,4-二氯苯氧乙酸的合成 电致发光材料N-丁基-4-溴-1,8-萘酰胺的合成 12、综合实验:7,7-二氯双环4.1.0庚烷的合成与表征,第四部分 基本操作实验注意事项,
15、【实验仪器和试剂】,仪器:圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、直型冷凝管、接液管、锥形瓶、量筒试剂:工业乙醇,【实验装置】,常压蒸馏及沸点测定,常压蒸馏及沸点测定1.圆底烧瓶选择:(不超过2/3,不少于1/3)2.铁架台、夹子使用3.冷凝管选择:(140)4.热浴选择5.温度计水银球的位置6.沸石添加7.加料8.安装顺序:先下后上,先左后右9.前后馏分收集10.拆卸顺序:与安装顺序相反,水蒸汽蒸馏装置图,仪器:,水蒸汽蒸馏1.安全管的使用2.烧瓶选择:(1/3)3.装置安装4.玻璃弯管的配置5.T字管的连接(螺旋夹使用)6.冷凝器的连接7.接收器选择8.整个装置整齐否9.蒸馏完后怎样操作:(先打开螺旋夹
16、,再停止加热)10.拆卸顺序,【实验仪器和试剂】,主要仪器:阿贝尔折光仪主要试剂:蒸馏水、乙醇,【实验装置】,1.反射镜 2.转轴折光棱镜 3.遮光板 4.温度计 5.进光棱镜 6.色散调节手轮 7.色散值刻度圈 8.目镜 9.盖板 10.棱镜锁紧手轮 11.折射棱镜座 12.照明刻度盘聚光镜 13.温度计座 14.底座 15.折射率刻度调节手轮 16.调节物镜螺丝孔 17.壳体 18.恒温器接头,折光率测定,折光率测定1.温度计安装2.镜面清洗3.操作4.结果准确性5.测后镜面清洗6.仪器放置7.测次数 nD20=,重结晶,重结晶1.容器的选择2.溶剂量3.加活性碳时机4.再煮沸5-10mi
17、n5.折叠滤纸6.趁热过滤7.漏斗预热,减压过滤装置图,实验装置:,热滤装置,抽滤装置(1)霍氏抽滤装置(2),抽滤1.漏斗管斜口位置2.滤纸合适否3.滤纸是否润湿4.抽滤过程5.洗涤6.关闭水泵操作7.产品的取出,升华实验装置:,升华1.热浴的选择2.装置合理3.漏斗颈塞否4.滤纸扎孔与放置5.升华后冷却6.产品量可观7.质量,萃取,萃取1.分液漏斗选择(比液体体积大一倍以上)2.接收器选择3.接收器是否干燥4.涂凡士林5.加溶液动作6.振摇动作7.放气动作8.静置9.分液操作10.漏斗清洗与垫纸11.干燥剂用量,茶叶中提取咖啡因实验装置:,【实验仪器和试剂】,1、主要仪器设备:显微熔点仪;
18、提勒管;温度计。,2、实验试剂:尿素、肉桂酸,【实验装置】,图 3,图 2,熔点测定,熔点仪,固体熔点测定1.毛细管封口2.塞子合适否3.装样操作4.温度计水银球位置5.浴液高度6.样品位置7.测次数(至少两次)8.每次另装样9.结果10.后处理,减压蒸馏亦是分离提纯液态有机化合物常用的方法。,减压蒸馏的应用,它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。,减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高或性质比较不稳定的 液态有机化合物具有特别重要的意义。,减压蒸馏装置,减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。,蒸馏部分:,由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计、冷
19、凝管、三叉燕尾管、圆底烧瓶等组成。,蒸出液接受部分:通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。,克氏蒸馏头:可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的 可能性;,毛细管:提供气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约12mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺丝夹夹住。,抽气部分:,抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。,水泵(水循环泵):所能达到的最低压力为2.266k
20、Pa,油泵:油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为13.3Pa。油泵结构较精密,工作条件要求较严。蒸馏时,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵及降低其真空度。因此,使用时必须十分注意油泵的保护。,“粗真空”101.3231.3332kPa(76010mmHg)一般可用水泵获得。,“中真空”133.213.332Pa(100.1mmHg)一般可用油泵获得。,“高真空”13.332Pa(0.1mmHg)一般可用扩散泵获得。,安全保护部分:,为了保护油泵必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装冷阱和几个吸收塔。,安全瓶:安全保护作用。一般用吸滤瓶,用于调节压
21、力与放气。,冷阱:用来冷却水蒸气和一些易挥发物质。冷阱中冷却剂的选择随需要而定。,吸收塔(干燥塔):通常设三个。第一个装无水CaCl2或硅胶,吸收水汽;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。,测压部分:,采用测压计:开口式、封闭式测压计、数显式、测压表等,实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。,开口式:P实=大气压-汞柱差,封闭式测压计:P实=汞柱差,测压表:P实=大气压-P表,操作流程:环己酮10 mL bp:155,将样品倒入蒸馏瓶(不超过容积的1/2),旋紧螺丝夹,开真空泵抽气,打开安全阀,安装仪器,通入
22、冷却水,加热蒸馏,逐渐关安全阀调节螺丝夹,切断热源,打开螺丝夹,打开安全阀,关真空泵,收集蒸馏液,计算产率,答:在低于大气压力下进行的蒸馏称为减压蒸馏。减压蒸馏是高分离提纯沸点有机化合物的一种重要方法,特别适用于沸点高的物质以及在常压下蒸馏未达到沸点时即受热分解、氧化或聚合的物质。,思考题,1、何谓减压蒸馏?适用于什么体系?,2、在用油泵减压蒸馏高沸点化合物前,为什么要先用水泵或水浴加热,蒸去绝大部分低沸点物质(如乙酸乙酯)?,答:减压蒸馏时,空气由毛细管进入烧瓶,冒出小气泡,成为液体沸腾时的气化中心,这样不仅可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同时又起一定的搅拌作用。,答:尽可能减少低沸点有机物损
23、坏油泵。,3、减压蒸馏中毛细管的作用是什么?能否用沸石代替毛细管?,答:蒸馏完毕移去热源,慢慢旋开螺旋夹,并慢慢打开二通活塞,(这样可以防止倒吸),平衡内外压力,使测压计的水银柱慢慢地回复原状(若放开得太快,水银柱很快上升,有冲破压力计的可能)然后关闭油泵和冷却水。,4、当减压蒸完所要的化合物后,应如何停止减压蒸馏?为什么?,5、减压蒸馏装置由哪些仪器、设备组成,各起什么作用?,减压蒸馏装置由四部分组成:蒸馏部分:主要仪器有蒸馏烧瓶,克氏蒸馏头,毛细管,温度计,直形冷凝管,多头接引管,接受器等,起分离作用。抽提部分:可用水泵或油泵,起产生低压作用。油泵保护部分:有冷却阱,有机蒸气吸收塔,酸性蒸
24、气吸收塔,水蒸气吸收塔,起保护油泵正常工作作用。测压部分:主要是压力计,可以是水银压力计或真空计量表,起测量系统压力的作用。,乙酸异戊酯的合成 1.回流操作 2.分液操作 3.常压蒸馏 4.产量 5.折光率,环己烯的制备,反应式:,主反应:,副反应:,正丁醚的制备,正丁醚的制备实验装置:,卤代烷可由结构相应的醇与氢卤酸发生亲核取代反应来制备。正溴丁烷就是通过正丁醇与氢溴酸反应制备而成的。,副反应:,正溴丁烷的制备,正溴丁烷的制备,微波反应器,第五部分 实验考核举例,研究生入学复试题实验操作部分,1、有一水溶液中含有生物活性物,该活性物能溶解于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯、乙醚等多种有机
25、溶剂,请用萃取方法将该化合物从它的水溶液中分离纯化。(请取该水溶液30 mL),2、某液体化合物沸点为摄氏169度(在此温度下易分解),请根据现有实验条件将该化合物纯化。,3、用水做溶剂,重结晶2g粗乙酰苯胺。注:乙酰苯胺在100mL水中的溶解度:0.46g(20)3.45g(80)5.5g(100),4、乙酸在硫酸催化下与乙醇回流加热制备乙酸乙酯。馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸。试设计实验将产物乙酸乙酯提纯。(饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水、饱和氯化钙洗,无水硫酸镁干燥),第六部分 实验习题解答,127,有机化学实验的习题分为以下五类:,思考题:77判断题:11实验操作:23实验
26、装置:8填空:20,128,思考题,(SK),129,思考题,1.测定熔点时,遇到下列情况将产生什么结果?(1)熔点管壁太厚;(2)熔点管不洁净;(3)试料研的不细或装得不实;(4)加热太快;(5)第一次熔点测定后,热浴液不冷却立即做第二次;(6)温度计歪斜或熔点管与温度计不附贴。答:(1)熔点管壁太厚,影响传热,其结果是测得的初熔温度偏高。(2)熔点管不洁净,相当于在试料中掺入杂质,其结果将导致测得的熔点偏低。(3)试料研得不细或装得不实,这样试料颗粒之间空隙较大,,130,其空隙之间为空气所占据,而空气导热系数较小,结果导致熔距加大,测得的熔点数值偏高。(4)加热太快,则热浴体温度大于热量
27、转移到待测样品中的转移能力,而导致测得的熔点偏高,熔距加大。(5)若连续测几次时,当第一次完成后需将溶液冷却至原熔点温度的二分之一以下,才可测第二次,不冷却马上做第二次测量,测得的熔点偏高。(6)齐列熔点测定的缺点就是温度分布不均匀,若温度计歪斜或熔点管与温度计不附贴,这样所测数值会有不同程度的偏差。,2.是否可以使用第一次测定熔点时已经熔化了的试料使其固化后做第二次测定?,131,答:不可以。因为有时某些物质会发生部分分解,有些物质则可能转变为具有不同熔点的其它结晶体。,3.测得A、B两种样品的熔点相同,将它们研细,并以等量混合(1)测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽;(2)测得混合物的熔
28、点与纯A、纯B的熔点均相同。试分析以上情况各说明什么?答:(1)说明A、B两个样品不是同一种物质,一种物质在此充当了另一种物质的杂质,故混合物的熔点降低,熔程增宽。(2)除少数情况(如形成固熔体)外,一般可认为这两个样品为同一化合物。,4.沸石(即止暴剂或助沸剂)为什么能止暴?如果加热后才发现没,132,加沸石怎么办?由于某种原因中途停止加热,再重新开始蒸馏时,是否需要补加沸石?为什么?,答:(1)沸石为多孔性物质,它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流,这一泡流以及随之而产生的湍动,能使液体中的大气泡破裂,成为液体分子的气化中心,从而使液体平稳地沸腾,防止了液体因过热而产生的暴沸。(
29、2)如果加热后才发现没加沸石,应立即停止加热,待液体冷却后再补加,切忌在加热过程中补加,否则会引起剧烈的暴沸,甚至使部分液体冲出瓶外,有时会引起着火。(3)中途停止蒸馏,再重新开始蒸馏时,因液体已被吸入沸石的空隙中,再加热已不能产生细小的空气流而失效,必须重新补加沸石。,133,5.冷凝管通水方向是由下而上,反过来行吗?为什么?答:冷凝管通水是由下而上,反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。其二,冷凝管的内管可能炸裂。,6.蒸馏时加热的快慢,对实验结果有何影响?为什么?答:蒸馏时加热过猛,火焰太大,易造成蒸馏瓶局部过热现象,使实验数据不准确,而且
30、馏份纯度也不高。加热太慢,蒸气达不到支口处,不仅蒸馏进行得太慢,而且因温度计水银球不能被蒸气包围或瞬间蒸气中断,使得温度计的读数不规则,读数偏低。,134,7.在蒸馏装置中,温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果?,答:如果温度计水银球位于支管口之上,蒸气还未达到温度计水银球就已从支管流出,测定沸点时,将使数值偏低。若按规定的温度范围集取馏份,则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏高,并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失,使收集量偏少。如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上,测定沸点时,数值将偏高。但若按规定的温度范围集取馏份时,则按此温度计位置集取的馏份比要求的温度偏低,
31、并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份而损失。,135,8.用磷酸做脱水剂比用浓硫酸做脱水剂有什么优点?,答:(1)磷酸的氧化性小于浓硫酸,不易使反应物碳化;(2)无刺激性气体SO2放出。,9.如果你的实验产率太低,试分析主要在哪些操作步骤中造成损失?,答:(1)环己醇的粘度较大,尤其室温低时,量筒内的环己醇很难倒净而影响产率。(2)磷酸和环己醇混合不均,加热时产生碳化。(3)反应温度过高、馏出速度过快,使未反应的环己醇因于水形成共沸混合物或产物环己烯与水形成共沸混合物而影响产率。,136,(4)干燥剂用量过多或干燥时间过短,致使最后蒸馏是前馏份增多而影响产率。,10.,在环己烯制备实验中,
32、为什么要控制分馏柱顶温度不超过 73?答:因为反应中环己烯与水形成共沸混合物(沸点70.8,含水10%);环己醇与环己烯形成共沸混合物(沸点64.9,含环己醇30.5%);环己醇与水形成共沸混合物(沸点97.8,含水80%),因此,在加热时温度不可过高,蒸馏速度不易过快,以减少未反应的环己醇的蒸出。,11.在乙酸正丁酯的制备实验中,粗产品中除乙酸正丁酯外,还有哪些副产物?怎样减少副产物的生成?,137,答:主要副产物有:1丁烯和正丁醚。回流时要用小火加热,保持微沸状态,以减少副反应的发生。,12.在正溴丁烷制备实验中,硫酸浓度太高或太低会带来什么结果?,答:硫酸浓度太高:(1)会使NaBr氧化
33、成Br2,而Br2不是亲核试剂。2 NaBr+3 H2SO4(浓)Br2+SO2+2 H2O+2 NaHSO4(2)加热回流时可能有大量HBr气体从冷凝管顶端逸出形成酸雾。硫酸浓度太低:生成的HBr量不足,使反应难以进行。,13.在正溴丁烷的制备实验中,各步洗涤的目的是什么?,答:用硫酸洗涤:除去未反应的正丁醇及副产物1丁烯和正,138,丁醚。第一次水洗:除去部分硫酸及水溶性杂质。碱洗(Na2CO3):中和残余的硫酸。第二次水洗:除去残留的碱、硫酸盐及水溶性杂质。,14 何谓酯化反应?有哪些物质可以作为酯化反应的催化剂?答:羧酸和醇在少量酸催化作用下生成酯的反应,称为酯化反应。常用的酸催化剂有
34、:浓硫酸,磷酸等质子酸,也可用固体超强酸及沸石分子筛等。,15 乙酸正丁酯的合成实验是根据什么原理来提高产品产量的?,答:该反应是可逆的。,139,本实验是根据正丁酯与水形成恒沸蒸馏的方法,在回流反应装置中加一分水器,以不断除去酯化反应生成的水,来打破平衡,使反应向生成酯的方向进行,从而达到提高乙酸正丁酯产率之目的。,16 乙酸正丁酯的粗产品中,除产品乙酸正丁酯外,还有什么杂质?怎样将其除掉?答:乙酸正丁酯的粗产品中,除产品乙酸正丁酯外,还可能有副产物丁醚,1-丁烯,丁醛,丁酸及未反应的少量正丁醇,乙酸和催化剂(少量)硫酸等。可以分别用水洗和碱洗的方法将其除掉。产品中微量的水可用干燥剂无水氯化
35、钙除掉。,17 对乙酸正丁酯的粗产品进行水洗和碱洗的目的是什么?,140,答:(1)水洗的目的是除去水溶性杂质,如未反应的醇,过量碱及副产物少量的醛等。(2)碱洗的目的是除去酸性杂质,如未反应的醋酸,硫酸,亚硫酸甚至副产物丁酸。,18 合成乙酰苯胺时,柱顶温度为什么要控制在105C左右?答:为了提高乙酰苯胺的产率,反应过程中不断分出产物之一 水,以打破平衡,使反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。因水的沸点为100C,反应物醋酸的沸点为118C,且醋酸是易挥发性物质,因此,为了达到即要将水份除去,又不使醋酸损失太多的目的,必需控制柱顶温度在105C左右。,19,141,合成乙酰苯胺的实验是采用什么方
36、法来提高产品产量的?答:(1)增加反应物之一的浓度(使冰醋酸过量一倍多)。(2)减少生成物之一的浓度(不断分出反应过程中生成的水)。两者均有利于反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。,20 合成乙酰苯胺时,锌粉起什么作用?加多少合适?答:只加入微量(约0.1左右)即可,不能太多,否则会产生不溶于水的ZnOH2,给产物后处理带来麻烦。,21 合成乙酰苯胺时,为什么选用韦氏分馏柱?答:韦氏分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离,合成乙酰苯胺时,为了把生成的水分离除去,同,142,时又不使反应物醋酸被蒸出,所以选用韦氏分馏柱。,22 在重结晶过程中,必须注意哪几点才能使产品的产率高、
37、质量好?答:1.正确选择溶剂;2.溶剂的加入量要适当;3.活性炭脱色时,一是加入量要适当,二是切忌在沸腾时 加入活性炭;4.吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热;5.滤液应自然冷却,待有晶体析出后再适当加快冷速度,以确保晶形完整;6.最后抽滤时要尽可能将溶剂除去,并用母液洗涤有残留,143,产品的烧杯。,23 选择重结晶用的溶剂时,应考虑哪些因素?答:(1)溶剂不应与重结晶物质发生化学反应;(2)重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化,即高温时溶解度大,而低温时溶解度小;(3)杂质在溶剂中的溶解度或者很大,或者很小;(4)溶剂应容易与重结晶物质分离;(5)溶剂应无毒,不易燃,价格合适并有利于回收利用。
38、,24 合成乙酰苯胺时,反应达到终点时为什么会出现温度计读数的上下波动?,144,答:反应温度控制在105摄氏度左右,目的在于分出反应生成的水,当反应接近终点时,蒸出的水份极少,温度计水银球不能被蒸气包围,从而出现瞬间短路,因此温度计的读数出现上下波动的现象。,25 从苯胺制备乙酰苯胺时可采用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、乙酸酐和乙酸等。(1)用乙酰氯作乙酰化剂,其优点是反应速度快。缺点是反应中生成的HCl可与未反应的苯胺成盐,从而使半数的胺因成盐而无法参与酰化反应。为解决这个问题,需在碱性介质中进行反应;另外,乙酰氯价格昂贵,在实验室合成时,一般不采用
39、。,145,(2)用乙酐(CH3CO)2O作酰化剂,其优点是产物的纯度高,收率好,虽然反应过程中生成的CH3COOH可与苯胺成盐,但该盐不如苯胺盐酸盐稳定,在反应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,其优点是价格便宜;缺点是反应时间长。,26 在对甲苯磺酸钠的制备实验中,中和酸时,为什么用NaHCO3而不用Na2CO3?答:因为用NaHCO3中和生成具有酸性的NaHSO4,其水溶性较大;而用Na2CO3中和,易将硫酸完全中和,生成中性的Na2SO4,且水溶性较小,从而易使产品中夹杂有硫酸钠,影响产品质量
40、。,146,27用浓硫酸作磺化剂制备对甲苯磺酸钠的优缺点是什么?答:用浓硫酸作磺化剂的优点是:1.原料易得,价格便宜。2.可以避免使用氯磺酸、发烟硫酸等磺化剂带来的麻烦,减少环境污染。3.操作简单,反应温度适宜。用浓硫酸作磺化剂的缺点是:1.与氯磺酸、发烟硫酸等磺化剂比较,浓硫酸的磺化能力相对较弱,因此反应速度较慢,反应温度相对较高,产率较低。2.因使用过量的浓硫酸,使对甲苯磺酸钠的分离相对困难些。,28,147,在对甲苯磺酸钠的制备实验中,NaCl起什么作用?用量过多或过少,对实验结果有什么影响?,答:NaCl的作用是:1.第一次是使对甲苯磺酸转化成钠盐。2.第二次是起盐析作用,使对甲苯磺酸
41、钠晶体析出。NaCl 用量过多,产品中将混有NaCl杂质,降低产品纯度。NaCl用量过少,不能使对甲苯磺酸钠结晶完全析出,降低产率。,29 具有何种结构的醛能发生Perkin反应?答:醛基与苯环直接相连的芳香醛能发生Perkin反应。,30 在Perkin反应中醛和具有(R2CHCO)2O结构的酸酐相互作用能,148,能否得到不饱和酸?为什么?,答:不能。因为具有(R2CHCO)2O结构的酸酐分子只有一个-H原子。,31 苯甲醛和丙酸酐在无水K2CO3存在下,相互作用得到什么产物?答:得到-甲基肉桂酸(即:-甲基-苯基丙烯酸)。,32 苯甲醛分别同丙二酸二乙酯、过量丙酮或乙醛作用应得到什么产物
42、?从这些产物如何进一步制备肉桂酸?,答:将得到:,149,33 在肉桂酸制备实验中,能否在水蒸汽蒸馏前用氢氧化钠代替碳酸钠来中和水溶液?答:不能。因为苯甲醛在强碱存在下可发生Cannizzaro反应。,34 在肉桂酸制备实验中,水蒸汽蒸馏除去什么?是否可以不用水蒸汽蒸馏?答:除去苯甲醛。不行,必须用水蒸气蒸馏。,150,35 什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏?答:下列情况需要采用水蒸气蒸馏:(1)混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。(2)混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。(3)在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。,36 制备肉桂酸时为何采用水
43、蒸汽蒸馏?,答:因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物,它在常压下蒸馏时易氧化分解,故采用水蒸汽蒸馏,以除去未反应的苯甲,151,醛。,37 何谓韦氏(Vigreux)分馏柱?使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,它是一根每隔一定距离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。使用该分馏柱的优点是:仪器装配简单,操作方便,残留在分馏柱中的液体少。,38 在合成液体有机化合物时,常常在反应液中加几粒沸石是为什么?答:沸石为多孔性物质,它在溶液中受热时会产生一股稳定而,152,细小的空气流泡,这一流泡以及随之而生的湍动能使液体中的大气泡
44、破裂,成为液体分子的气化中心,从而使液体平稳地沸腾,防止液体过热而产生暴沸。,39 何谓分馏?它的基本原理是什么?答:利用分馏柱使几种沸点相近的混合物得到分离和纯化,这种方法称为分馏。利用分馏柱进行分馏,实际上就是在分馏柱内使混合物进行多次气化和冷凝。当上升的蒸气与下降的冷凝液互相接触时,上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化,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。如果继续多次,就等于进行了多次的气液平衡,,153,即达到了多次蒸馏的效果。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
45、够高时,开始从分馏柱顶部出来的几乎是纯净的易挥发组份,而最后的烧瓶里残留的几乎是纯净的高沸点组份。,40 进行分馏操作时应注意什么?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行充分的热交换和质交换,提高分离效果。2.根据分馏液体的沸点范围,选用合适的热浴加热,不要在石棉网上用直接火加热。用小火加热热浴,以便使浴温缓慢而均匀地上升。,154,3.液体开始沸腾,蒸气进入分馏柱中时,要注意调节浴温,使蒸气环缓慢而均匀地沿分馏柱壁上升。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裹起来,以减少柱内热量的损失。4.当蒸气上升到分馏柱顶部,开始有液体
46、馏出时,应密切注意调节浴温,控制馏出液的速度为每23秒一滴。如果分馏速度太快,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.根据实验规定的要求,分段集取馏份,实验结束时,称量各段馏份。,41 在粗产品环已烯中加入饱和食盐水的目的是什么?,答:加饱和食盐水的目的是尽可能的除去粗产品中的水分,有,155,有利于分层。,42 为什么蒸馏粗环已烯的装置要完全干燥?答:因为环已烯可以和水形成二元共沸物,如果蒸馏装置没有充分干燥而带水,在蒸馏时则可能因形成共沸物使前馏份增多而降低产率。,43 用简单的化学方法来证明最后得到的产品是环已烯?答:1.取少量产品,向其中滴加溴的四氯化碳溶
47、液,若溴的红棕色消失,说明产品是环已烯。2.取少量产品,向其中滴加冷的稀高锰酸钾碱性溶液,若高锰酸钾的紫色消失,说明产品是环已烯。,156,44 在对甲苯磺酸钠的合成中搅拌的目的是什么?答:因为甲苯与浓硫酸互不相溶,通过搅拌可使两者充分接触,达到缩短反应时间,减少碳化,提高产率的目的。45 在对甲苯磺酸钠的合成中,怎样才能保证产品是对甲苯磺酸钠?答:1.严格控制反应温度在100-120,因为在此温度下主要得到邻位产物。温度过高,将得到苯二磺酸和二甲苯砜等副产物。2.反应中一定要保持微沸状态,使上升蒸气环不超过球形冷凝管的1/3。,46 减压过滤比常压过滤有什么优点?,157,答:减压过滤的优点
48、是:过滤和洗涤速度快;液体和固体分离比较完全;滤出的固体容易干燥。,47 重结晶的目的是什么?怎样进行重结晶?答:从有机反应中得到的固体产品往往不纯,其中夹杂一些副产物、不反应的原料及催化剂等。纯化这类物质的有效方法就是选择合适的溶剂进行重结晶,其目的在于获得最大回收率的精制品。进行重结晶的一般过程是:1.将待重结晶的物质在溶剂沸点或接近溶剂沸点的温度下溶解在合适的溶剂中,制成过饱和溶液。若待重结晶物质的熔点较溶剂的沸点低,则应制成在熔点以下的过饱和溶液。,1 2.若待重结晶物质含有色杂质,可加活性碳煮沸脱色。,158,3.趁热过滤以除去不溶物质和活性碳。4.冷却滤液,使晶体从过饱和溶液中析出
49、,而可溶性杂质仍留在溶液里。5.减压过滤,把晶体从母液中分离出来,洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液。,48,测定熔点时,常用的浴液体有哪些?如何选择?答:测定熔点时,常用的热浴有液体石蜡,甘油,浓硫酸,磷酸,硅油以及浓硫酸与硫酸钾按一定比例配制的饱和溶液等。可根据被测物的熔点范围选择导热液,如:(1)被测物熔点140时,可选用液体石蜡或甘油(药用液体石蜡可加热至220仍不变)。,159,(2)被测物熔点140时,可选用浓硫酸,但不要超过250,因此时浓硫酸产生的白烟,防碍温度的读数;(3)被测物熔点250时,可选用浓硫酸与硫酸钾的饱和溶液;浓硫酸:硫酸钾=7:3(重量)可加热到325;浓硫
50、酸:硫酸钾 3:2(重量)可加热到365;还可用磷酸(可加热到300)或硅油(可加热到350),但价格较贵,实验室很少使用。,49 蒸馏时为什么蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的23,也不应少于13?答:如果装入液体量过多,当加热到沸腾时,液体可能冲出或飞沫被蒸气带走,混入馏出液中。如果装入液体量太少,在蒸馏结束时,相对地也会有较多的液体残留在瓶内蒸不出来。,160,50 蒸馏时,为什么最好控制馏出液的流出速度为12滴秒。答:蒸馏时,最好控制馏出液的流出速度为12滴秒。因为此速度能使蒸馏平稳,使温度计水银球始终被蒸气包围,从而无论是测定沸点还是集取馏分,都将得到较准确的结果,避免了由于蒸