菲林適用性試驗管理論文

1、菲林適用性試驗管理論文關(guān)鍵詞菲林試驗；適用性；有機化學 菲林試驗是有機化學中一個著名的試驗。菲林試驗確立于1848年，然而在國內(nèi)外有機化學教科書和其他文獻上，關(guān)于菲林試驗對醛酮鑒別的適用性說法不一，歸納起來，大致有如下幾種說法：菲林試劑與醛反應，生成紅色氧化亞銅沉淀，與酮不反應。菲林試劑可以鑒別醛與酮；菲林試劑與脂肪醛反應，與芳香醛不反應，與酮不反應。菲林試劑可以鑒別脂肪醛與芳香醛及酮；只說水溶性的脂肪醛能還原菲林試劑；說法不明確?！暗湫偷闹救┢鸱磻保坝行┓枷闳┎环磻?；美國化學教育雜志1960年第4期RalphDaniels等人將有關(guān)反應分為三類：第一，生成無色溶液，同時有黃色到紅色氧

2、化亞銅沉淀，屬于這一類的化合物有葡萄糖和其它還原糖、-羥基己二醛、乙二醛和丙酮。第二，發(fā)生復雜的變化，生成紅色或深棕色膠粘的沉淀。上層液體可以是藍、綠、棕、黃或橙色。沉淀不是氧化亞銅。屬于這一類的化合物有：乙醛、巴豆醛（2-丁烯醛）、肉桂醛、3-羥基丁醛。第三，試劑的藍色溶液保持不變，有或沒有不互溶的有機層。屬于這一類的化合物有苯甲醛、一般芳香醛、異丁醛和丙酮。鑒于這種情況，給有機化學教學帶來不小困難，而且教學實驗中也發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與理論有不符的地方。我們用在水中溶解性不同的18種醛和6種酮反復進行了多次菲林試驗。 1實驗方法 1.1菲林試劑的配制菲林試劑：溶解34.6g五水硫酸銅晶體于足量蒸餾

3、水中，然后稀釋至500ml。菲林試劑：溶解173g結(jié)晶酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O64H2O）及50gNaOH于足量蒸餾水中，然后稀釋至500ml。 1.2實驗方法在試管中加入1ml菲林試劑和1ml菲林試劑，搖動，使混合均勻，微火加熱至沸騰，移離火源，加入樣品（液體樣品0.1ml0.15ml，相當于2滴3滴；固體樣品則加0.1g，研細后加入），充分振蕩，置于沸騰水浴中加熱3min。析出暗紅色結(jié)晶性粉末狀沉淀者表明為陽性反應。如沉淀物外觀為暗紅色或深棕色樹脂狀，可傾去溶液，用乙醇處理沉淀一、二次（每次約1ml），此時如果析出暗紅色結(jié)晶性粉末狀沉淀，亦表明為陽性反應。必要時，可在顯微鏡下觀察。 2

4、結(jié)果及討論 實驗結(jié)果見下表1和表2。 表118種醛與菲林試劑的反應情況（略） 注：“+”表示反應;“-”表示不反應；按海氏有機化學辭典正丁醛為非水溶性，異丁醛為水溶性。 從表1可以看出：水溶性醛類都可與菲林試劑起反應，生成氧化亞銅沉淀。非水溶性醛類與菲林試劑不起反應。乙醛、巴豆醛在菲林試劑中置沸水浴上加熱，的確如Daniels等人所說，常產(chǎn)生紅色或深棕色膠粘的樹脂狀沉淀物，但并非沒有氧化亞銅沉淀。實際上，試管底部沉淀下來的氧化亞銅的量相當明顯，雖然兩者顏色酷似，但樹脂狀物為塊狀，而氧化亞銅為結(jié)晶性粉末狀，搖動試管，可看到結(jié)晶性粉末狀的Cu2O散開。如果按本文所述的用乙醇處理，樹脂狀物可溶解，而

5、Cu2O不溶于乙醇。暗紅色結(jié)晶性粉末用水洗滌后便清晰可見。將之于顯微鏡下觀察（1040），并與用葡萄糖生成的Cu2O晶體作比較，可以看出：乙醛、巴豆醛所生成的暗紅色結(jié)晶性沉淀與葡萄糖生成的Cu2O晶形是一樣的。由此可見，乙醛、巴豆醛與菲林試劑能起反應。需要指出的是，乙醛、巴豆醛與菲林試劑反應生成的Cu2O與樹脂狀物的相對量與實驗條件關(guān)系很大。如果進行菲林實驗時，不是把盛混合物的試管直接置入沸水中加熱，而是先置于冷水或溫水中慢慢升溫到沸騰，則生成大量樹脂狀物質(zhì)。如果升溫時間足夠長，幾乎可以全部生成樹脂狀沉淀物。因此，嚴格按照實驗條件是非常必要的。肉桂醛與菲林試劑于沸水中加熱3min沒有沉淀析出，

6、也沒有樹脂狀物質(zhì)。肉桂醛有機層浮于菲林試劑溶液表面，劇烈振搖，也無樹脂狀物質(zhì)生成。肉桂醛與菲林試劑充分混合后，溶液出現(xiàn)微綠色，并非反應跡象，而是肉桂醛的黃色與菲林試劑的藍色按照“三原顏色”原理形成綠色。將苯甲醛與肉桂醛延長在沸水浴上加熱的時間，發(fā)現(xiàn)苯甲醛、肉桂醛與菲林試劑的反應惰性。從兩者水溶度及結(jié)構(gòu)分析，兩者都是非水溶性化合物，結(jié)構(gòu)上都無羥醛縮合的必要結(jié)構(gòu)，在菲林試劑中確無樹脂化的可能。異丁醛與菲林試劑反應時生成暗紅色的氧化亞銅沉淀，這也與Daniels結(jié)論不一。甲醛與菲林試劑反應，不僅能生成Cu2O沉淀，有時還能形成銅鏡。這是因為甲醛被菲林試劑氧化成甲酸的同時，生成的Cu2O沉淀繼續(xù)被還原

7、成Cu。這與加入甲醛的量有關(guān)，也與試管的潔凈程度有關(guān)?？啡┰诜屏衷囈褐腥咳芡辏訜?min就可產(chǎn)生大量的Cu2O沉淀，反應迅速，結(jié)果明顯。菲林試驗的沸水浴中加熱時間，通常文獻記載，加熱3min5min。本實驗采用加熱3min。出現(xiàn)沉淀的時間先后不一，沒有一個明顯的可作鑒別的時間界限。 表26種酮與菲林試劑的反應情況（略） 從表2可以看出：酮類都不與菲林試劑反應，這一結(jié)果與文獻記載一致。 4結(jié)論 4.1水溶性醛類與菲林試劑起反應在所試驗的18種醛中，水溶性醛類（不僅是水溶性的脂肪醛，還有水溶性的糠醛）與菲林試劑起反應，一般2min3min即可形成沉淀；非水溶性的醛類與菲林試劑不起反應（不論是脂肪醛還是芳香醛）；酮類與菲林試劑不起反應。 4.2進行菲林試驗時要注意菲林試劑溶液要先用微火加熱至沸后加入樣品，樣品加入后要立即充分振蕩混合并立即置于沸水中加熱；沸水浴加熱的時間嚴格控制為3分鐘。 參考文獻： 1邢其毅基礎有機化學M北京：人民教育出版社，1980. 2天津大學有機化學教研室有機化學北京：人民教