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文檔簡介

1、v實(shí)驗(yàn)1蒸餾和沸點(diǎn)的測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解測定沸點(diǎn)的意義。掌握常量法(蒸餾法)測定沸點(diǎn)的原理和方法。實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)液體物質(zhì)被加熱時,該物質(zhì)的蒸氣壓到達(dá)與外界施于液面的總壓力通常是大氣壓力時液體沸騰,這時的溫度稱為沸點(diǎn)。常壓蒸餾就是將液體加熱到沸騰變成蒸氣,又將蒸氣冷凝得到液體的過程。每種純液態(tài)的有機(jī)物在一定的壓力下均有固定的沸點(diǎn)。利用蒸餾可將二種或兩種以上沸點(diǎn)相差較大30C的液體混合物分開。純液體化合物的沸距一般為0.51C,混合物的沸距那么較長??梢岳谜麴s來測定液體化合物的沸點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)儀器與藥品蒸餾燒瓶、直形冷凝管、接液管、酒精燈、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、無水乙醇。四、實(shí)驗(yàn)步驟蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置主要包括蒸餾燒瓶

2、,冷凝管,承受器三局部。儀器按從下往上,從左到右原那么安置完畢,注意各磨口之間的連接。根據(jù)被蒸液體量選60ml蒸餾瓶中,放置30ml無水乙醇。加料時用玻璃漏斗將蒸餾液體小心倒入。溫度計(jì)經(jīng)套管插入蒸餾頭中,并使溫度計(jì)的水銀球正好與蒸餾頭支口的下端一致。放入12粒沸石,然后通冷凝水,開場加熱并注意觀察蒸餾瓶中的現(xiàn)象和溫度計(jì)讀數(shù)的變化。當(dāng)瓶內(nèi)液體開場沸騰時,蒸氣前沿逐漸上升,待到達(dá)溫度計(jì)水銀球時,溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升,這時應(yīng)適當(dāng)調(diào)小火焰,以控制餾出的液滴以每秒鐘12滴為宜。在蒸餾過程中,應(yīng)使溫度計(jì)水銀球處于被冷凝液滴包裹狀態(tài),此時溫度計(jì)的讀數(shù)就是餾出液的沸點(diǎn)。當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)上升至77C。時,換一個已稱量

3、過的枯燥的錐形瓶作承受器。收集7779C。的餾分。當(dāng)瓶內(nèi)只剩下少量約0.51mL液體時,假設(shè)維持原來的加熱速度,溫度計(jì)讀數(shù)會突然下降,即可停頓蒸餾,即使雜質(zhì)很少,也不應(yīng)將瓶內(nèi)液體完全蒸干,以免發(fā)生意外。稱量所收集餾分的重量或量其體積,并計(jì)算回收率。蒸餾完畢先停頓加熱,后停頓通水,拆卸儀器順序與裝配時相反。注:1加沸石可使液體平穩(wěn)沸騰,防止液體過熱產(chǎn)生暴沸;一旦停頓加熱后再蒸餾,應(yīng)重新加沸石;假設(shè)忘了加沸石,應(yīng)停頓加熱,冷卻后再補(bǔ)加。2冷凝水從冷凝管支口的下端進(jìn),上端出。3切勿蒸干,以防意外事故發(fā)生。五、問題討論1、沸石(即止暴劑或助沸劑)為什么能止暴?如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石怎么辦?答:沸石為

4、多孔性物質(zhì),它在溶液中受熱時會產(chǎn)生一股穩(wěn)定而細(xì)小的空氣泡流,這一泡流以及隨之而產(chǎn)生的湍動,能使液體中的大氣泡破裂,成為液體分子的氣化中心,從而使液體平穩(wěn)地沸騰,防止了液體因過熱而產(chǎn)生的暴沸。如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石,應(yīng)立即停頓加熱,待液體冷卻后再補(bǔ)加,切忌在加熱過程中補(bǔ)加,否那么會引起劇烈的暴沸,甚至使局部液體沖出瓶外,有時會引起著火。2、冷凝管通水方向是由下而上,反過來行嗎?為什么?答:冷凝管通水是由下而上,反過來不行。因?yàn)檫@樣冷凝管不能充滿水,由此可能帶來兩個后果:其一,氣體的冷凝效果不好。其二,冷凝管的內(nèi)管可能炸裂。在蒸餾裝置中,溫度計(jì)水銀球的位置不符合要求會帶來什么結(jié)果?答:如果溫度計(jì)

5、水銀球位于支管口之上,蒸氣還未到達(dá)溫度計(jì)水銀球就已從支管流出,測定沸點(diǎn)時,將使數(shù)值偏低。假設(shè)按規(guī)定的溫度范圍集取餾份,那么按此溫度計(jì)位置集取的餾份比規(guī)定的溫度偏高,并且將有一定量的該收集的餾份誤作為前餾份而損失,使收集量偏少。如果溫度計(jì)的水銀球位于支管口之下或液面之上,測定沸點(diǎn)時,數(shù)值將偏高。但假設(shè)按規(guī)定的溫度范圍集取餾份時,那么按此溫度計(jì)位置集取的餾份比要求的溫度偏低,并且將有一定量的該收集的餾份誤認(rèn)為后餾份而損失。試驗(yàn)2重結(jié)晶一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生能熟練掌握用水、有機(jī)溶劑及混合溶劑重結(jié)晶純化固體有機(jī)物質(zhì)的各項(xiàng)具體的操作方法,其中包括以下幾點(diǎn):1樣品的溶解,突出用易燃的有機(jī)溶劑時溶解樣

6、品應(yīng)采用儀器裝置及安會本卷須知。2過濾及熱過濾;菊花濾紙的折法。3結(jié)晶及用活性炭脫色。4抽濾:布氏漏斗、抽濾瓶、平安瓶、循環(huán)水泵等的安裝及使用。5產(chǎn)品的枯燥,包括風(fēng)干自然晾干和烘干使用烘箱、紅外枯燥時儀器的使用及本卷須知。二、根本原理固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。一般是溫度升高,溶解度增大。利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同,可以使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出,而讓雜質(zhì)全部或大局部仍留在溶液中,或者相反,從而到達(dá)別離、提純之目的。三、操作要點(diǎn)及說明重結(jié)晶提純法的一般過程為:1、選擇適宜的溶劑在選擇溶劑時應(yīng)根據(jù)“相似相溶的一般原理。溶質(zhì)往往溶于構(gòu)造與其相似的溶劑中。還可查閱有關(guān)

7、的文獻(xiàn)和手冊,了解某化合物在各種溶劑中不同溫度的溶解度。也可通過實(shí)驗(yàn)來確定化合物的溶解度。即可取少量的重結(jié)晶物質(zhì)在試管中,參加不同種類的溶劑進(jìn)展預(yù)試。適宜溶劑應(yīng)符合的條件:見曾紹瓊書P61。2、將待重結(jié)晶物質(zhì)制成熱的飽和溶液制飽和溶液時,溶劑可分批參加,邊加熱邊攪拌,至固體完全溶解后,再多加20%左右這樣可防止熱過濾時,晶體在漏斗上或漏斗頸中析出造成損失。切不可再多加溶劑,否那么冷后析不出晶體。如需脫色,待溶液稍冷后,參加活性炭用量為固體1-5%,煮沸5-10min切不可在沸騰的溶液中參加活性炭,那樣會有暴沸的危險。3、乘熱過濾除去不溶性雜質(zhì)乘熱過濾時,先熟悉熱水漏斗的構(gòu)造,放入菊花濾紙要使菊

8、花濾紙向外突出的棱角,緊貼于漏斗壁上,先用少量熱的溶劑潤濕濾紙以免干濾紙吸收溶液中的溶劑,使結(jié)晶析出而堵塞濾紙孔,將溶液沿玻棒倒入,過濾時,漏斗上可蓋上外表皿凹面向下減少溶劑的揮發(fā),盛溶液的器皿一般用錐形瓶只有水溶液才可收集在燒杯中。回流抽濾實(shí)驗(yàn)裝置4、抽濾抽濾前先熟悉布氏漏斗的構(gòu)造及連接方式,將剪好的濾紙放入,濾紙的直徑切不可大于漏斗底邊緣,否那么濾紙會折過,濾液會從折邊處流過造成損失,將濾紙潤濕后,可先倒入部分濾液不要將溶液一次倒入啟動水循環(huán)泵,通過緩沖瓶平安瓶上二通活塞調(diào)節(jié)真空度,開場真空度可低些,這樣不致將濾紙抽破,待濾餅已結(jié)一層后,再將余下溶液倒入,此時真空度可逐漸升高些,直至抽“干

9、為止。停泵時,要先翻開放空閥二通活塞,再停泵,可防止倒吸。5、結(jié)晶的洗滌和枯燥用溶劑沖洗結(jié)晶再抽濾,除去附著的母液。抽濾和洗滌后的結(jié)晶,外表上吸附有少量溶劑,因此尚需用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)展枯燥。固體的枯燥方法很多,可根據(jù)重結(jié)晶所用的溶劑及結(jié)晶的性質(zhì)來選擇,常用的方法有以卞幾種:空氣晾干的;烘干紅外燈或烘彩;用濾紙吸干;置于枯燥器中枯燥。四、思考題1、重結(jié)晶法一般包括哪幾個步驟?各步驟的主要目的如何?答:一般包括:1選擇適宜溶劑,制成熱的飽和溶液。2熱過濾,除去不溶性雜質(zhì)包括脫色。3抽濾、冷卻結(jié)晶,除去母液。4洗滌枯燥,除去附著母液和溶劑。2、重結(jié)晶時,溶劑的用量為什么不能過量太多,也不能過少?正確的

10、應(yīng)該如何?答:過量太多,不能形成熱飽和溶液,冷卻時析不出結(jié)晶或結(jié)晶太少。過少,有局部待結(jié)晶的物質(zhì)熱溶時未溶解,熱過濾時和不溶性雜質(zhì)一起留在濾紙上,造成損失。考慮到熱過濾時,有局部溶劑被蒸發(fā)損失掉,使局部晶體析出留在波紙上或漏斗頸中造成結(jié)晶損失,所以適宜用量是制成熱的飽和溶液后,再多加20左右。3、用活性炭脫色為什單要待固體物質(zhì)完全溶解后才參加?為什么不能在溶液沸騰時參加?答:活性炭可吸附有色雜質(zhì)、樹脂狀物質(zhì)以及均勻分散的物質(zhì)。因?yàn)橛猩s質(zhì)雖可溶于沸騰的溶劑中,但當(dāng)冷卻析出結(jié)晶體時,局部雜質(zhì)又會被結(jié)晶吸附,使得產(chǎn)物帶色。所以用活性炭脫色要待固體物質(zhì)完全溶解后才參加,并煮沸5-10min。要注意活

11、性炭不能參加已沸騰的溶液中,以一免溶液暴沸而沉著器中沖出。4、使用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時,哪些操作容易著火?怎樣才能防止呢?答:有機(jī)溶劑往往不是易燃就是有一定的毒性,也有兩者兼有的,操作時要熄滅鄰近的一切明火,最好在通風(fēng)櫥內(nèi)操作。常用三角燒瓶或圓底燒瓶作容器,因?yàn)樗鼈兤靠谳^窄,溶劑不易發(fā),又便于搖動,促使固體物質(zhì)溶解。假設(shè)使用的溶劑是低沸點(diǎn)易燃的,嚴(yán)禁在石棉網(wǎng)上直接加熱,必須裝上回流冷凝管,并根據(jù)其沸點(diǎn)的上下,選用熱浴,假設(shè)固體物質(zhì)在溶劑中溶解速度較慢,需要較長時問,也要裝上回流冷凝管,以免溶劑損失。5、用水重結(jié)晶乙酰苯胺,在溶解過程中有無油狀物出現(xiàn)?這是什么?答:在溶解過程中會出現(xiàn)油狀物,此油狀物

12、不是雜質(zhì)。乙酰苯胺的熔點(diǎn)為114C。,但當(dāng)乙酰苯胺用水重結(jié)晶時,往往于83C就熔化成液體,這時在水層有溶解的乙酰苯胺,在熔化的乙酰苯胺層中含有水,故油狀物為未溶于水而已熔化的乙酰苯胺,所以應(yīng)繼續(xù)參加溶劑,直至完全溶解。6、使用布氏漏斗過濾時,如果濾紙大于漏斗瓷孔面時,有什么不好?答:如果濾紙大于漏斗瓷孔面時,濾紙將會折邊,那樣濾液在抽濾時將會自濾紙邊沿吸入瓶中,而造成晶體損失。所以不能大,只要蓋住瓷孔即可。7、停頓抽濾前,如不先拔除橡皮管就關(guān)住水閥泵會有什么問題產(chǎn)生?答:如不先拔除橡皮管就關(guān)水泵,會發(fā)生水倒吸入抽濾瓶內(nèi),假設(shè)需要的是濾液問題就大了。8、某一有機(jī)化合物進(jìn)展重結(jié)晶,最適合的溶劑應(yīng)該

13、具有哪些性質(zhì)?答:1與被提純的有機(jī)化合物不起化學(xué)反響。2因?qū)Ρ惶峒兊挠袡C(jī)物應(yīng)具有熱溶,冷不溶性質(zhì)。3雜質(zhì)和被提純物質(zhì),應(yīng)是一個熱溶,一個熱不溶。4對要提純的有機(jī)物能在其中形成較整齊的晶體。5溶劑的沸點(diǎn),不宜太低易損,也不宜太高難除。6價廉易得無毒。9、將溶液進(jìn)展熱過濾時,為什么要盡可能減少溶劑的揮發(fā)?如何減少其揮發(fā)?答:溶劑揮發(fā)多了,會有局部晶體熱過濾時析出留在濾紙上和漏斗頸中,造成損失,假設(shè)用有機(jī)溶劑,揮發(fā)多了,造成浪費(fèi),還污染環(huán)境。為此,過濾時漏斗應(yīng)蓋上外表皿凹面向下,可減少溶劑的揮發(fā)。盛溶液的容器,一般用錐形瓶水溶液除外,也可減少溶劑的揮發(fā)。10、在布氏漏斗中用溶劑洗滌固體時應(yīng)該注意些什

14、么?答:用重結(jié)晶的同一溶劑進(jìn)展洗滌,用量應(yīng)盡量少,以減少溶解損失。如重結(jié)晶的溶劑的熔點(diǎn)較高,在用原溶劑至少洗滌一次后。可用低沸點(diǎn)的溶劑洗滌,使最后的結(jié)晶產(chǎn)物易于干燥,要注意此溶劑必須能和第一種溶劑互溶而對晶體是不溶或微溶的_3,正丁醚的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握醇分子間脫水制備醚的反響原理和實(shí)驗(yàn)方法。2、學(xué)習(xí)使用分水器的實(shí)驗(yàn)操作。二、實(shí)驗(yàn)原理三、藥品和儀器藥品:正丁醇,濃硫酸,無水氯化鈣,5%氫氧化鈉,飽和氯化鈣儀器:100ml三口瓶,球形冷凝管,分水器,溫度計(jì),分液漏斗,25ml蒸餾瓶。四、實(shí)驗(yàn)裝置如圖五、實(shí)驗(yàn)操作在100ml三口燒瓶中,參加15.5ml正丁醇、2.5ml濃硫酸和幾粒沸石,搖勻

15、后,一口裝上溫度計(jì),溫度計(jì)插入液面以下,另一口裝上分水器,分水器的上端接一回流冷凝管。先在分水器內(nèi)放置(V-1.7)ml水,另一口用塞子塞緊。然后將三口瓶放在石棉網(wǎng)上小火加熱至微沸,進(jìn)展分水。反響中產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后收集在分水器的下層,上層有機(jī)相積至分水器支管時,即可返回?zé)?。大約經(jīng)1.5h后,三口瓶中反響液溫度可達(dá)134136C。當(dāng)分水器全部被水充滿時停頓反響。假設(shè)繼續(xù)加熱,那么反響液變黑并有較多副產(chǎn)物烯生成。將反響液冷卻到室溫后倒人盛有25mI水的分液漏斗中,充分振搖,靜置后棄去下層液體。上層粗產(chǎn)物依次用12ml水、8ml5%氫氧化鈉溶液、8ml水和8ml飽和氮化鈣溶液洗滌,用1g無水氯化鈣

16、枯燥。枯燥后的產(chǎn)物濾入25ml蒸餾瓶中蒸餾,收集140144oC餾分,產(chǎn)量3.5-4g。純粹丁醚的沸點(diǎn)142.4oC,nD201.3992本實(shí)驗(yàn)需6h。六、實(shí)驗(yàn)本卷須知1、本實(shí)驗(yàn)根據(jù)理論計(jì)算失水體積為1.5ml,故分水器放滿水后先放掉約1.7ml水。2、制備正丁醚的較宜溫度是130140C,但開場回流時,這個溫度很難到達(dá),因?yàn)檎∶芽膳c水形成共沸點(diǎn)物(沸點(diǎn)94.1C含水33.4%);另外,正丁醚與水及正丁醇形成三元共沸物(沸點(diǎn)90.6C,含水29.9%,正丁醇34.6%),正丁醇也可與水形成共沸物(沸點(diǎn)93C,含水44.5%),故應(yīng)在100115C之間反響半小時之后可到達(dá)130C以上。3、在堿

17、洗過程中,不要太劇烈地?fù)u動分液漏斗,否那么生成乳濁液,別離困準(zhǔn)。4、正丁醇溶在飽和氯化鈣溶液中,而正丁醚微溶。、目的要求1掌握醇分子間脫水制醚的反響原理和實(shí)驗(yàn)方法。2學(xué)習(xí)分水器的實(shí)驗(yàn)操作。3穩(wěn)固分液漏斗的實(shí)驗(yàn)操作。二、根本原理反響式四、實(shí)驗(yàn)步驟在50mL兩頸瓶中參加5.2mL正丁醇,0.8mL濃硫酸,兩粒沸石,搖動混合均勻,安好裝置。分水器內(nèi)加水至支管后放去0.5mL水即分水器內(nèi)有(V0.5)mL水。開場小火加熱,保持瓶內(nèi)液體微沸,開場回流,溫度控制在134135C,待分水器已全部被水充滿時表示反響已根本完成約需1小時,停頓加熱。反響物冷卻后,把混合物連同分水器里的水一起倒入內(nèi)盛7mL水的分液

18、漏斗中,充分振搖。靜止后,分出產(chǎn)物粗制正丁醚,用50%H2SO4洗滌兩次3mLX2,再用5mL水洗滌一次。分出有機(jī)層。用無水氯化鈣枯燥產(chǎn)品。將枯燥后的粗產(chǎn)品倒入圓底燒瓶中蒸餾注意不要把氯化鈣倒入瓶中!,收集139142C的餾分。稱量產(chǎn)品,計(jì)算產(chǎn)率,測定折光率及紅外光譜。五、實(shí)驗(yàn)裝置六、本卷須知加料時,正丁醇和濃硫酸如不充分搖動混勻,硫酸局部過濃,加熱后易使反響溶液變黑。按反響式計(jì)算,生成水的量約為0.8g左右,但是實(shí)際分出水的體積要略大于理論計(jì)算量,因?yàn)橛袉畏肿用撍母碑a(chǎn)物生成。本實(shí)驗(yàn)利用恒沸混合物蒸餾方法,采用分水器將反響生成的水層上面的有機(jī)層不斷流回到反響瓶中,而將生成的水除去。在反響液中

19、,正丁醚和水形成恒沸物,沸點(diǎn)為94.1C,含水33.4%。正丁醇和水形成恒沸物,沸點(diǎn)為93C,含水45.5%。正丁醚和正丁醇形成二元恒沸物,沸點(diǎn)為117.6C,含正丁醇82.5%。此外正丁醚還能和正丁醇、水形成三元恒沸物,沸點(diǎn)為90.6C,含正丁醇34.6%,含水29.9%。這些含水的恒沸物冷凝后,在分水器中分層。上層主要是正丁醇和正丁醚,下層主要是水。利用分水器可以使分水器上層的有機(jī)物流回反響器中。反響開場回流時,因?yàn)橛泻惴形锏拇嬖冢瑴囟炔豢赡荞R上到達(dá)135C。但隨著水被蒸出,溫度逐漸升高,最后到達(dá)135C以上,即應(yīng)停頓加熱。如果溫度升得太高,反響溶液會炭化變黑,并有大量副產(chǎn)物丁烯生成。50

20、%硫酸的配制方法:20mL濃硫酸緩慢參加到34mL水中。正丁醇能溶于50%硫酸,而正丁醚溶解很少。七、思考題1、如何得知反響已經(jīng)比較完全?2、反響物冷卻后為什么要倒入25ml稅種?各步的洗滌目的何在?3、能否用本實(shí)驗(yàn)方法由乙醇和2-丁醇制備乙基仲丁基醚?你認(rèn)為用什么方法比較好?實(shí)驗(yàn)四正溴丁烷的制備06,11,05【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私庖哉〈?、溴化鈉和濃硫酸為原料制備正溴丁烷的根本原理和方法。掌握帶有害氣體吸收裝置的加熱回流操作。進(jìn)一步熟悉穩(wěn)固洗滌、枯燥和蒸餾操作。【實(shí)驗(yàn)原理】可能的副產(chǎn)物:1-丁烯,正丁醚,未反響的原料正丁醇。烯用蒸餾的方法別離,其它物質(zhì)和產(chǎn)物具有相近的沸點(diǎn)。然而,所有三種可能的副

21、產(chǎn)品都可以用濃硫酸提取而除去?!緝x器和藥品】儀器:圓底燒瓶50ml、100ml各1個;冷凝管直形、球形各1支;溫度計(jì)套管1個;短徑漏斗1個;燒杯800ml1個;蒸餾頭1個;接引管1個;水銀溫度計(jì)150C。1支;錐形瓶2個;分液漏斗1個。藥品:正丁醇5g6.2ml(0.068mol);溴化鈉(無水)8.3g(0.08mol);濃硫酸(d二1.84)10ml(0.18mol);10%碳酸鈉溶液、無水氯化鈣【物理常數(shù)】名稱分子量性狀比重(d)熔點(diǎn)(C。)沸點(diǎn)(C)折光率(n)溶解度水乙醇乙醚正丁醇74.12液0.810-89.8118.01.399191588正溴丁烷137.03液1.275-112

22、.4101.61.43960.0616881-丁烯56.100.5946-185.4-6.31.3777不溶易溶易溶正丁醚130,22液0.773-97.9142.41.39920.058【實(shí)驗(yàn)裝置圖】氣體觀收裝置【儀器安裝要點(diǎn)】1按教材安裝儀器。2有害氣體吸收裝置的漏斗要靠近水面,但不能浸入水中,以免水倒吸?!静僮饕c(diǎn)】1加料:溴化鈉不要粘附在液面以上的燒瓶壁上。從冷凝管上口參加已充分稀釋、冷卻的硫酸時,每加一次都要充分振蕩,混合均勻。否那么,因放出大量的熱而使反響物氧化,顏色變深。2加熱回流:開場加熱不要過猛,否那么回流時反響液的顏色很快變成橙色或橙紅色。應(yīng)小火加熱至沸,并始終保持微沸狀態(tài)

23、反響時間約30min左右,反響時間太短,反響液中殘留的正丁醇較多即反響不完全但反響時間過長,也不會因時間增長而增加產(chǎn)率。本實(shí)驗(yàn)在操作正常的情況下,反響液中油層呈淡黃色,冷凝管頂端亦無溴化氫逸出。3粗蒸餾即75。彎管蒸餾終點(diǎn)的判斷:(1)看蒸餾燒瓶中正溴丁烷層(即油層)是否完全消失,假設(shè)完全消失,說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。(2)看冷凝管的管壁是否透明,假設(shè)透明那么說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。用盛有清水的試管檢查餾出液看是否有油珠下沉假設(shè)沒有說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。4用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)物時,一定先將油層與水層徹底分開,否那么濃硫酸會被稀釋而降低洗滌效果?!颈緦?shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵】反響終點(diǎn)和粗蒸餾終點(diǎn)的判斷;洗滌過程中正確判斷產(chǎn)品

24、在哪一層【本卷須知】1加料順序不能調(diào)整,加硫酸時一定要分批加,且要搖勻2回流應(yīng)控制在氣體在第二個球左右盤旋。3一定要等洗滌完成后才可將廢液倒掉。4酸一定要洗干凈,否那么,蒸餾時將使產(chǎn)物炭化。5枯燥時間要足,重蒸餾所用儀器要干凈、枯燥,承受瓶要稱重。6產(chǎn)物上交時需按要求寫標(biāo)簽。思考題:1反響粗產(chǎn)物是怎樣從反響體系中別離出來的?2副產(chǎn)物有那些?各副產(chǎn)物是怎樣除去的?3反響裝置中采取那些措施防止HBr的逸出而污染環(huán)境?柱色譜特別注意:有機(jī)溶劑對身體特有害別是心肺;肝臟等所有過柱操作都要在通風(fēng)櫥里進(jìn)展!柱色譜是以硅膠或氧化鋁作固定相的吸附柱。下面我就幾年來過柱的體會寫些心得,希望對大家能有所幫助。1、

25、柱子可以分為:加壓,常壓,減壓壓力可以增加淋洗劑的流動速度,減少產(chǎn)品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數(shù)。所以其他條件一樣的時候,常壓柱是效率最高的,但是時間也最長,比方天然化合物的別離,一個柱子幾個月也是有的。減壓柱能夠減少硅膠的使用量,感覺能夠節(jié)省一半甚至更多,但是由于大量的空氣通過硅膠會使溶劑揮發(fā)有時在柱子外面有水汽凝結(jié),以及有些比較易分解的東西可能得不到,而且還必須同時使用水泵抽氣很大的噪音,而且時間長。以前曾經(jīng)大量的過減壓柱,對它有比較深厚的感情,但是自從嘗試了加壓后,就幾乎再也沒動過減壓的念頭了。加壓柱是一種比較好的方法,與常壓柱類似,只不過外加壓力使淋洗劑走的快些。壓力的提供可以是

26、壓縮空氣,雙連球或者小氣泵給魚缸供氣的就行。特別是在容易分解的樣品的別離中適用。壓力不可過大,不然溶劑走的太快就會減低別離效果。個人覺得加壓柱在普通的有機(jī)化合物的別離中是比較適用的。2、關(guān)于柱子的尺寸,應(yīng)該是粗長的最好柱子長了,相應(yīng)的塔板數(shù)就高。柱子粗了,上樣后樣品的原點(diǎn)就小反映在柱子上就是樣品層比較薄,這樣相對的減小了別離的難度。試想如果柱子十厘米,而樣品就有二厘米,那么別離的難度可想而知,恐怕要用很低極性的溶劑慢慢沖了。而如果樣品層只有0.5厘米,那么各組分就比較容易得到完全別離了。當(dāng)然采用粗大的柱子要犧牲比較多的硅膠和溶劑了,不過這些本錢相對于產(chǎn)品來說也許就不算什么了有些不環(huán)保的說,不過

27、溶劑回收重蒸后也就減小了局部浪費(fèi)?,F(xiàn)在見到的柱子徑高比一般在1:510,書中寫硅膠量是樣品量的3040倍,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質(zhì)分的比較開是指在所需組分f在0.20.4,雜質(zhì)相差0.1以上就可以少用硅膠,用小柱子例如200毫克的樣品,用2cmx20cm的柱子;如果相差不到0.1,就要加大柱子,我覺得可以增加柱子的直徑,比方用3cm的,也可以減小淋洗劑的極性等等。3、關(guān)于無水無氧柱,適用于對氧,水敏感,易分解的產(chǎn)品可以濕柱,也可以干柱。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次,因?yàn)槿軇┖凸枘z飽和時放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解,畢竟要別離的是敏感的東東,小心不為過。這個我別離的次數(shù)

28、很少,一般都是通過紫外燈查看的。4、關(guān)于濕法、干法上樣濕法省事,一般用淋洗劑溶解樣品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶劑越少越好,不然溶劑就成了淋洗劑了。有的上樣后在硅膠上又會析出,這一般都是比較大量的樣品才會出現(xiàn),是因?yàn)楣枘z對樣品的吸附飽和這就應(yīng)該先重結(jié)晶,得到大局部的產(chǎn)品后再柱分,如果不能重結(jié)晶那就不管它了,直接過就是了,樣品隨著淋洗劑流動會溶解的。有些樣品溶解性差,能溶解的溶劑又不能上柱比方DMF,DMSO等,會隨著溶劑一起走,顯色是一個很長的脫尾,這時就必須用干法上柱了。樣品和硅膠的量有一種說法是1:1,我覺得是越少越好,但是要保證在旋干后,不能看到明顯的固體顆粒那說明有的樣品沒有吸

29、附在硅膠上。溶劑的選擇。當(dāng)然是最廉價,最平安,最環(huán)保的了。所以大多項(xiàng)選擇用石油醚,乙酸乙酯。文獻(xiàn)中有寫用正己烷的,太貴了。二氯甲烷也有用的,但是要知道,它和硅膠的吸附是一個放熱過程,所以夏天的時候經(jīng)常會在柱子里產(chǎn)生氣泡,天氣冷的時候會好一些。甲醇,據(jù)說能溶解局部的硅膠,所以產(chǎn)品如果想過元素分析的話要留神,應(yīng)該經(jīng)過后繼處理,比方說重結(jié)晶等。其他的溶劑用的相對較少,要依個人的不同需要選擇了。由于某些原因,用到的淋洗劑多是大包裝的廉價嘛我們這里是用2.5L的塑料桶裝的。另外溶劑在過柱子后最好也回收使用,一方面環(huán)保,另一方面也能節(jié)省局部經(jīng)費(fèi),當(dāng)然比較忙的時候我是不回收的,太費(fèi)事了。這里要注意的是,一般

30、在過柱同時進(jìn)展的是減壓旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由于揮發(fā)度的不同會導(dǎo)致極性的變化,一般會使得極性變大,在梯度淋洗時比較適宜,正好極性越來越大了。在過完柱子后,溶劑最后回收要采用常壓,因?yàn)樵跍p壓旋蒸時會有局部低沸點(diǎn)的雜質(zhì)一起出來,常壓時就會減少這種現(xiàn)象,如果雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反響那就慘了。5、關(guān)于操作問題裝柱。柱子下面的活塞可以采用四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區(qū)別,只要能把柱子裝實(shí)就行。裝完的柱子應(yīng)該要適度的嚴(yán)密太密了淋洗劑走的太慢,一定要均勻不然樣品就會從一側(cè)斜著下來。書中寫的都是不能見到氣泡,我覺得在大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響,一加壓氣泡就全下來了。當(dāng)然如果你裝的柱子

31、總是有氣泡就說明需要多練習(xí)了。但是柱子更忌諱的是開裂,甭管豎的還是橫的,都會影響別離效果,甚至作廢!加樣。用少量的溶劑溶樣品加樣,加完后將下面的活塞翻開,待溶劑層下降至石英砂面時,再加少量的低極性溶劑,然后再翻開活塞,如此兩三次,一般石英砂就根本是白色的了。參加淋洗劑,一開場不要加壓,等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離24cm就夠了,再加壓,這樣防止了溶劑如二氯甲烷等夾帶樣品快速下行。5.3淋洗劑的選擇。感覺上要使所需點(diǎn)在rf在0.3左右的比較好。不要認(rèn)為在板上爬高了分的比較開,過柱子就用那種極性,如果f在0.6,即使相差0.2也不容易在柱子上分開,因?yàn)橹邮且粋€屢次爬板的狀態(tài),可以通過公式的比

32、較:0.6/0.8一次的別離度,肯定不如0.2/0.3的三次方或四次方大。另外,一般你的物質(zhì)酸性的話淋洗劑里面要參加幾滴乙酸,堿性的話通常使用氨水或是三乙胺等弱堿。5.4樣品的收集。用硅膠作固定相過柱子的原理是一個吸附與解吸的平衡。所以如果樣品與硅膠的吸附比較強(qiáng)的話,就不容易流出。這樣就會發(fā)生,后面的點(diǎn)先出,而前面的點(diǎn)后出。這時可以采用氧化鋁作固定相。5.5最后的處理。柱分后的產(chǎn)品,由于使用了大量的溶劑,其中的雜質(zhì)也會累積到產(chǎn)品中,所以如果想送分析,最好用少量的溶劑洗滌一下,因?yàn)榇缶植康碾s質(zhì)是溶在溶劑里的,一洗根本就沒了,必要時進(jìn)展重結(jié)晶。另外,再過柱的時候,有時會出現(xiàn)氣泡,一是和使用的溶劑有

33、關(guān),如果是易揮發(fā)的溶劑,如乙醚、二氯甲烷等,在室溫稍高的情況下,很容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象,因此,在室溫高的時候,可以選擇沸點(diǎn)較高,揮發(fā)相對小的溶劑。還有,使用混合溶劑時,使用的兩種溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)該相差不大,如:乙酸乙酯和石油醚(6090),而乙醚卻要選擇3060的石油醚。二是:不管是用帶砂板的還是塞棉花的,在裝柱之前,都要將空氣用加壓的方法將空氣排干,這樣就可防止柱中有空氣!乙酰苯胺的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆毡桨芬阴;脑砗头椒ǎ莆罩亟Y(jié)晶提純固體有機(jī)化合物的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理乙酰苯胺的用途:乙酰苯胺,白色有光澤片狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末,是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑俗稱退熱冰丨、防腐劑和

34、染料中間體。穩(wěn)定性:在空氣中穩(wěn)定,遇酸或堿性水溶液易分解成苯胺及乙酸。苯胺乙酰化的必要性:1作為一種保護(hù)措施,將一級和二級芳胺就是伯胺和仲胺在合成中轉(zhuǎn)化為其乙酰衍生物,降低芳胺對氧化性試劑的敏感性,使其不被反響試劑破壞,2氨基經(jīng)?;?,降低了氨基在親電取代反響特別是鹵化中的活化能力,使其由很強(qiáng)的第丨類定位基變成中等強(qiáng)度的第丨類定位,使反響由多元取代變?yōu)橛杏玫囊辉〈?由于乙酰基的空間效應(yīng),往往選擇性地生成對位取代產(chǎn)物。4在某些情況下,?;梢苑乐拱被c其它功能基或試劑如RCOCI,-SOCl,HNO22等之間發(fā)生不必要的反響作為氨基保護(hù)基的酰基基團(tuán)可在酸或堿的催化下脫除芳胺的乙酰化試劑選擇:

35、芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加熱來進(jìn)展?;褂帽姿嵩噭┮椎?,價格廉價,但需要較長的反響時間,適合于規(guī)模較大的制備。酸酐一般來說是比酰氯更好的?;噭?,用游離苯胺與純乙酸酐進(jìn)展?;瘯r,常伴有二乙酰胺ArN(COCH/副產(chǎn)物的生成,如果在醋酸一一醋酸鈉緩沖溶液中?;捎谒狒馑俣缺弱;俣嚷枚?,可得到高純度產(chǎn)物,但此方法不適用于硝基苯胺和其它堿性很弱的芳胺的?;?。乙酰苯胺的制備反響式:鹽酸的作用:生成胺基正離子,降低了苯胺的親核能力,減少副產(chǎn)物的生成,乙酰苯胺的重結(jié)晶固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度一般隨溫度的升高而增大。把固體有機(jī)物溶解在熱的溶劑中使之飽和,冷卻時由于溶解度降低,有機(jī)物又重新析

36、出晶體。利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同,使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出。讓雜質(zhì)全部或大局部留在溶液中,從而到達(dá)提純的目的。重結(jié)晶只適宜雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)混合物的提純。從反響粗產(chǎn)物直接重結(jié)晶是不適宜的,必須先采取其他方法初步提純,然后再重結(jié)晶提純。重結(jié)晶提純的一般過程為:1將不純的固體有機(jī)物在溶劑的沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)的溫度下溶解在溶劑中,制成接近飽和的濃溶液。假設(shè)固體有機(jī)物的熔點(diǎn)較溶劑沸點(diǎn)低,那么應(yīng)制成在熔點(diǎn)溫度以下的飽和溶液;2假設(shè)溶液含有色雜質(zhì),可參加活性炭煮沸脫色;3過濾此熱溶液以除去其中的不溶性物質(zhì)及活性炭;4將濾液冷卻,使結(jié)晶自過飽和溶液中析出,而雜質(zhì)留在母液中;5抽氣過

37、濾,從母液中將結(jié)晶分出,洗滌結(jié)晶以除去吸附的母液。所得的固體結(jié)晶,經(jīng)枯燥后測定其熔點(diǎn),如發(fā)現(xiàn)其純度不符合要求,那么可重復(fù)上述重結(jié)晶操作直至熔點(diǎn)達(dá)標(biāo)。重結(jié)晶的關(guān)鍵是選擇適宜的溶劑。適宜的溶劑必須具備以下條件:1不與被提純物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響;2在較高溫度時能溶解多量的被提純物質(zhì),而在室溫或更低溫度時只能溶解少量;3對雜質(zhì)的溶解度非常大或非常小,剌弔分燿柱前一種情況可讓雜質(zhì)留在母液中不隨提純物質(zhì)一同析出,后一種情況是使雜質(zhì)在熱過濾時被濾去;布氏曲;I丨堀裝代4溶劑易揮發(fā),易與結(jié)晶別離除去,但沸點(diǎn)不宜過低;5能給出較好的結(jié)晶;:;6價格低、毒性小、易回收、操作平反應(yīng)銀置安。當(dāng)一種物質(zhì)在一些溶劑中的溶解度

38、太大,而在另一些溶劑中的溶解度又太小,同時又不能找到一種適宜的溶劑時,??墒褂没旌先軇┒玫綕M意的結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)參數(shù)名稱分子量性狀密度/g/cm3熔點(diǎn)/C。沸點(diǎn)/C水溶解度油苯胺93.12無色油狀液體1.02-6.2184.4微溶易溶于乙醇、乙醚等乙酸60.05無色液體1.0516.6118.1易溶易溶于乙醇、乙醚和CCl4乙酰白色結(jié)晶微溶于冷水,135.171.22114.3304溶苯胺或粉末溶于熱水四、實(shí)驗(yàn)步驟?;?00ml圓底燒瓶中參加新蒸餾過的苯胺5ml,冰乙酸7.4ml,鋅粉0.1g,安裝儀器。用加熱,使反響溶液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使柱頂溫度205C咗右,反響約6080

39、min。反響生成的水及少量醋酸被蒸出,當(dāng)柱頂溫度下降或燒瓶內(nèi)出現(xiàn)白色霧狀時,反響已根本完成,停頓加熱。結(jié)晶抽濾在攪拌下,趁熱將燒瓶中的物料以細(xì)流狀倒入盛有100ml冰水的燒杯中,劇烈攪拌,并冷卻燒杯至室溫,粗乙酰苯胺結(jié)晶析出,抽濾。用玻璃瓶子塞將濾餅壓干,再用510ml冷水洗滌,再抽干。得到乙酰苯胺粗產(chǎn)品。重結(jié)晶將此粗乙酰苯胺濾餅放入盛有150ml熱水的錐形瓶中,加熱,使粗乙酰苯胺溶解。假設(shè)溶液沸騰時仍有未溶解的油珠,應(yīng)補(bǔ)加熱水,直至油珠消失為止。稍冷后,參加約0.2g活性炭,在攪拌下加熱煮沸12min,趁熱用保溫漏斗過濾或用預(yù)先加熱好的布氏漏斗減壓過濾,將濾液慢慢冷至室溫,待結(jié)晶完全后抽濾,

40、盡量壓干濾餅。產(chǎn)品放在干凈的外表皿中晾干,稱重。計(jì)算產(chǎn)率。500ml燒杯中參加5ml濃鹽酸和120ml水配成的溶液,攪拌下參加5.6g5.5ml苯胺,待溶解后,再參加少量活性炭約1g,將溶液煮沸5min,趁熱濾去活性炭和其它不溶性雜質(zhì)如果溶得比較好可不用這一步。將溶液轉(zhuǎn)移到500ml錐形瓶中,冷卻至50C,參加7.3ml醋酸酐,振搖使其溶解,立即參加醋酸鈉溶液9g結(jié)晶醋酸鈉溶于20ml水充分振搖混合,然后將混合物在冰水浴中冷卻結(jié)晶,減壓過濾,用少量冷水洗滌2-3遍,枯燥稱重放在實(shí)驗(yàn)柜中自然枯燥,下次試驗(yàn)再稱。五、實(shí)驗(yàn)本卷須知久置的苯胺色深有雜質(zhì)暴露于空氣中或日光下變?yōu)樽厣?,會影響乙酰苯胺的質(zhì)量

41、,故最好用新蒸的苯胺。另一原料乙酸酐也最好用新蒸的。苯胺有毒,苯胺有強(qiáng)致癌作用,使用時要注意平安,有傷口的同學(xué)注意不要與傷口接觸。參加鋅粉的目的,是防止苯胺在反響過程中被氧化,生成有色的雜質(zhì)。通常參加后反響液顏色會從黃色變無色。但不宜加得過多,因?yàn)楸谎趸匿\生成氫氧化鋅為絮狀物質(zhì)會吸收產(chǎn)品。3反響溫度的控制:保持分餾柱頂溫度不超過105C。開場時要緩慢加熱,待有水生成后,調(diào)節(jié)反響溫度,以保持生成水的速度與分出水的速度之間的平衡。切忌開場就強(qiáng)烈加熱。因乙酰苯胺熔點(diǎn)較高,稍冷即會固化,因此,反響完畢后須立即倒入事先準(zhǔn)備好的水中。否那么凝固在燒瓶中難以倒出。本實(shí)驗(yàn)用水作重結(jié)晶的溶劑,其優(yōu)點(diǎn)是價格廉價

42、,操作簡化,減少實(shí)驗(yàn)環(huán)境污染等,又將用活性炭脫色與重結(jié)晶兩個操作結(jié)合在一起,進(jìn)一步簡化了別離純化操作過程。6不可以用過量的水處理乙酰苯胺。乙酰苯胺于不同溫度在100g水中的溶解度為:0.56g25C。、3.5g80C。、18g100C。;乙醇:36.9g20C。甲醇:69.5g20C。氯仿:3.6g20C。乙酰苯胺在水中的含量為5.2%時,重結(jié)晶效率好,乙酰苯胺重結(jié)晶產(chǎn)率最大。在體系中的含量稍低于5.2%,加熱到83.2C時不會出現(xiàn)油相,水相又接近飽和溶液,繼續(xù)加熱到100C,進(jìn)展熱過濾除去不溶性雜質(zhì)和脫色用的活性炭,濾液冷卻,乙酰苯胺開場結(jié)晶,繼續(xù)冷卻至室溫20C。過濾得到的晶體乙酰苯胺純度

43、很高,可溶性雜質(zhì)留在母液中。一個經(jīng)歷的方法是按操作步驟給出的產(chǎn)量5g初做的學(xué)生很難到達(dá)估計(jì)需水量為100ml,加熱至83.2C,如果有油珠,補(bǔ)加熱水,直至油珠溶完為止。個別同學(xué)加水過量,可蒸發(fā)局部水,直至出現(xiàn)油珠,再補(bǔ)加少量水即可。不應(yīng)將活性炭參加沸騰的溶液中,否那么會引起暴沸,會使溶液溢出容器。溢出容器。減壓過濾:用布氏漏斗趁熱過濾時,為了防止在漏斗中析出晶體,需用熱水浴或蒸氣浴把漏斗預(yù)熱,然后用來減壓過濾。抽濾瓶也可同時預(yù)熱。布氏漏斗中鋪的圓形濾紙要剪得比漏斗內(nèi)徑小,使其緊貼于漏斗的底壁。在抽濾前先用少量溶劑把濾紙潤濕,然后翻開水泵將濾紙吸緊,防止固體在抽濾時從濾紙邊沿吸入瓶中。布氏漏斗的

44、斜口要遠(yuǎn)離抽氣口,用玻璃棒引導(dǎo)將脫色后的固液混合物分批倒入布氏漏斗中抽濾。過濾完成后,關(guān)閉水泵前應(yīng)先將抽濾瓶與水泵間連接的橡皮管斷開,以免水倒流入抽濾瓶內(nèi)。濾餅的洗滌:把濾餅盡量抽干、壓干,拔掉抽氣的橡皮管,使恢復(fù)常壓。把少量溶劑均勻地灑在濾餅上,使溶劑恰能蓋住濾餅。靜置片刻,使溶劑滲透濾餅,待有濾液從漏斗下端滴下時,重新抽氣,再把濾餅抽干。這樣反復(fù)幾次,就可洗凈濾餅。結(jié)晶的析出:結(jié)晶時,讓溶液靜置,使之慢慢地生成完整的大晶體,假設(shè)在冷卻過程中不斷攪拌那么得較小的結(jié)晶。假設(shè)冷卻后仍無結(jié)晶析出,可用以下方法使晶體析出:用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁;投入晶種;用冰水或其他冷凍溶液冷卻,如果不析出晶體而得油

45、狀物時,可將混合物加熱到澄清后,讓其自然冷卻至開場有油狀物析出時,立即用玻璃棒劇烈攪拌,使油狀物分散在溶液中攪拌至油狀物消失為止,或參加少許晶種。七、問題討論1.乙酰苯胺制備實(shí)驗(yàn)為什么參加鋅粉?鋅粉參加量對操作有什么影響?答:苯胺易氧化,鋅與乙酸反響放出氫,防止氧化。鋅粉少了,防止氧化作用小,鋅粉多了,消耗乙酸多,同時在后處理別離產(chǎn)物過程中形成不溶的氫氧化鋅,與固體產(chǎn)物混雜在一起,難別離出去2.乙酰苯胺重結(jié)晶時,制備乙酰苯胺熱的飽和溶液過程中出現(xiàn)油珠是什么?它的存在對重結(jié)晶質(zhì)量有何影響?應(yīng)如何處理?答:油珠是未溶解的乙酰苯胺。它的存在,冷卻后變成固體,里面包夾一些雜質(zhì),影響重結(jié)晶的質(zhì)量。應(yīng)該再

46、補(bǔ)加些水,使它溶解,保證重結(jié)晶物的純度。乙酰苯胺制備實(shí)驗(yàn)參加活性炭的目的是什么?怎樣進(jìn)展這一操作?答:目的是脫去產(chǎn)物中的有色物質(zhì)。參加活性炭的量要適當(dāng),在較低溫度下參加,然后再加熱煮沸幾分鐘,過濾出活性炭。在布氏漏斗中如何洗滌固體物質(zhì)?答:將固體物壓實(shí)壓平,參加洗滌劑使固體物上有一層洗滌劑,待洗滌劑均勻滲入固體當(dāng)漏斗下端有洗滌劑滴下后,再抽空過濾,到達(dá)洗滌的目的,反復(fù)進(jìn)展幾次,即可洗凈。乙酰苯胺制備用什么方法鑒定乙酰苯胺?答:用測熔點(diǎn)的方法鑒定乙酰苯胺,有條件的可作紅外光譜。八、思考題1、合成乙酰苯胺時,柱頂溫度為什么要控制在105C左右?答:為了提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,反響過程中不斷分出產(chǎn)物之一

47、水,以打破平衡,使反響向著生成乙酰苯胺的方向進(jìn)展。因水的沸點(diǎn)為100C,反響物醋酸的沸點(diǎn)為118C,且醋酸是易揮發(fā)性物質(zhì),因此,為了到達(dá)即要將水份除去,又不使醋酸損失太多的目的,必需控制柱頂溫度在105C左右。2、合成乙酰苯胺時,鋅粉起什么作用?加多少適宜?答:只參加微量約0.1左右即可,不能太多,否那么會產(chǎn)生不溶于水的Zn(OH)2,給產(chǎn)物后處理帶來麻煩。3、合成乙酰苯胺時,為什么選用韋氏分餾柱?答:韋氏分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點(diǎn)差異不太大的混合物的別離,合成乙酰苯胺時,為了把生成的水別離除去,同時又不使反響物醋酸被蒸出,所以選用韋氏分餾柱。4、加熱溶解乙酰苯胺的重結(jié)晶的粗產(chǎn)物時,

48、為何先參加計(jì)算量少的溶劑,然后漸漸添加至剛好溶解,最后再多加少量溶劑?答:重結(jié)晶的溶劑要剛剛好將物質(zhì)溶解,多加溶劑會使大量的物質(zhì)溶在母液中。剛好多一點(diǎn)是為了使物質(zhì)更充分溶解,重結(jié)晶更純潔。5、為什么活性炭要在固體物質(zhì)完全溶解后參加?答:活性炭是靠吸附分子來除雜質(zhì),沒有溶解時,雜質(zhì)分子包裹在未溶的物質(zhì)中,不能除雜。6、用醋酸直接?;陀么姿狒M(jìn)展?;惺裁磧?yōu)缺點(diǎn)?除此之外,還有哪些乙?;噭?、用醋酸酐乙酰化時,參加鹽酸和醋酸鈉的目的是什么?甲基橙的制備Preparationofmethylorange實(shí)驗(yàn)學(xué)時:4-5學(xué)時實(shí)驗(yàn)類型:綜合性適應(yīng)專業(yè):應(yīng)化、藥學(xué)、制藥、化工、醫(yī)學(xué)七、八年制等專業(yè);

49、生物醫(yī)學(xué)類等專業(yè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ぶ氐错懞团己戏错懙脑?;掌握甲基橙的制備方法?學(xué)會用冰水浴控溫,4穩(wěn)固抽濾、重結(jié)晶、枯燥等操作。二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用了芳香伯胺的重氮化反響及重氮鹽的偶聯(lián)反響。由于原料對氨基苯磺酸本身能生成內(nèi)鹽,而不溶于無機(jī)酸,故采用倒重氮化法,即先將對氨基苯磺酸溶于氫氧化鈉溶液,再加需要量的亞硝酸鈉,然后參加稀鹽酸。三、物化合物分子量性狀比重(d)熔點(diǎn)O沸點(diǎn)(C。)折光率(n)溶解度水乙醇對氨基苯磺酸173.84白色或灰白色晶體1.485280C時分解炭化一一微溶不溶亞硝酸鈉69.05白色或微帶淺黃色晶體2.168271320C以上分解一易溶微溶N,N-二甲基苯胺1

50、21.18淡黃色油狀液體0.95572.451941.5582微溶易溶甲基橙327.34橙黃色鱗片狀結(jié)晶一一一一微溶,易溶于熱水不溶四、內(nèi)容提要用對氨基苯磺酸經(jīng)過重氮化、再與N,N-二甲基苯胺發(fā)生偶聯(lián)反響制備甲基橙,學(xué)習(xí)冰水浴控溫操作,穩(wěn)固抽濾、重結(jié)晶、枯燥等操作。并用鹽酸及氫氧化鈉檢驗(yàn)所合成的指示劑。以2g0.0115mol對氨基苯磺酸計(jì),理論產(chǎn)量為3.8g。五、教學(xué)要點(diǎn)1什么叫重氮化反響和偶聯(lián)反響,它們需在什么條件下進(jìn)展?2如何判斷亞硝酸鈉的用量是否適量用淀粉碘化鉀試紙。過量的亞硝酸鈉會與二甲苯胺發(fā)生亞硝化反響,應(yīng)如何處理加尿素。如何控制重氮化反響的溫度在5C。以下冰-鹽水控溫。4實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵

51、:控制反響溫度冰-鹽水控溫;水浴加熱控溫六、操作要點(diǎn)與說明本反響溫度控制相當(dāng)重要,制備重氮鹽時,溫度應(yīng)保持在10C。以下。如果重氮鹽的水溶液溫度升高,重氮鹽會水解生成酚,降低產(chǎn)率。對氨基苯磺酸是兩性化合物,酸性比堿性強(qiáng),以酸性內(nèi)鹽存在,所以它能與堿作用成鹽而不與酸作用成鹽。假設(shè)含有未作用的N,N-二甲基苯胺醋酸鹽,在參加氫氧化鈉后,就會有難溶于水的N,N-二甲基苯胺析出,影響純度。由于產(chǎn)物呈堿性,溫度高易變質(zhì),顏色變深。反響產(chǎn)物在水浴中加熱時間不能太長約5min,溫度不能太高約60C-80C。,否那么顏色變深為什么。由于產(chǎn)物晶體較細(xì),抽濾時,應(yīng)防止將濾紙抽破布氏濾斗不必塞得太緊。用乙醇、乙醚洗

52、滌的目的是使其迅速枯燥。濕的甲基橙受日光照射,亦會顏色變淡,通常在55-78C。烘干。所得產(chǎn)品是一種鈉鹽,無固定熔點(diǎn),不必測定。七、思考題及簡要解答何謂重氮化反響?為什么此反響必須在低溫、強(qiáng)酸性條件下進(jìn)展?答:芳香伯胺在酸性介質(zhì)中和亞硝酸鈉作用生成重氮鹽的反響叫做重氮化反響。重氮鹽在中性或堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定,高溫、受熱、見光、振動都會使之發(fā)生爆炸。本實(shí)驗(yàn)中,制備重氮鹽時,為什么要把對氨基苯磺酸變成鈉鹽?本實(shí)驗(yàn)假設(shè)改成以下操作步驟,先將對氨基苯磺酸與鹽酸混合,再加亞硝酸鈉溶液進(jìn)展重氮化反響,可以嗎?為什么?答:由于對氨基苯磺酸本身以內(nèi)鹽形式存在,不溶于無機(jī)酸,很難重氮化,故采用倒重氮化法,即先將對

53、氨基苯磺酸溶于氫氧化鈉溶液,再加需要量的亞硝酸鈉,然后參加稀鹽酸。所以反過來不行。什么叫做偶聯(lián)反響?結(jié)合本實(shí)驗(yàn)討論一下偶聯(lián)反響的條件。答:在中性或弱堿性條件下,芳香胺、酚類等芳香烴化合物與重氮鹽發(fā)生芳環(huán)上的親電取代,生成偶氮化合物的反響,叫做偶聯(lián)反響。4試解釋甲基橙在酸堿介質(zhì)中變色的原因,并用反響式表示。實(shí)驗(yàn)九肉桂酸的制備06,12,03實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解通過珀金(Perkin)反響制備肉桂酸的根本原理和方法。掌握空氣冷凝管回流和水蒸氣蒸餾操作。3進(jìn)一步熟悉穩(wěn)固減壓過濾、重結(jié)晶操作。實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備儀器:三頸燒瓶100ml1個;空氣冷凝管1支;溫度計(jì)(250C。1支);75彎管1個;直形冷凝管1支;接引

54、管1個;錐形瓶1個;玻璃空心塞1個;水蒸氣蒸餾裝置1套;吸濾瓶1個;布氏漏斗1個。藥品:苯甲醛3.2g3mL(0.03mol);乙酸酐6.0g5.5ml(0.06mol);無水CH3COOK3g,(0.03mol);Na2CO3;活性炭;濃鹽酸。r數(shù)化合物名稱分子量性狀比重(d)熔點(diǎn)(C)沸點(diǎn)(C)折光率(n)溶解度水乙醇乙醚苯甲醛105.12無色液體1.046-26179.11.54560.3溶溶乙酸酐102.09無色液體1.081-73140.01.3910水解水解溶肉桂酸148.15單斜晶棱柱體1.245135135溶熱水2420易溶儀器安裝要點(diǎn)要求做到以下幾點(diǎn):1水蒸氣發(fā)生器中水容量約

55、占容積的1/22/3。平安管要插入水蒸氣發(fā)生器的底部。整套裝置應(yīng)在同一平面上,水蒸氣發(fā)生器支管與水蒸氣導(dǎo)入管應(yīng)呈直線連接,以保證水蒸氣的順利導(dǎo)入。實(shí)驗(yàn)步驟在50mL三口圓底燒瓶中,參加3.00g無水醋酸鉀,3mL新蒸餾的L苯甲醛和5.5mL乙酐,振蕩使三者混合。裝上溫度計(jì)和空氣冷凝管溫度計(jì)水銀球在液面下不能碰到瓶底。在石棉網(wǎng)上加熱回流1h,溫度保持在150C170C。向反響液趁熱100c。倒入25ml左右熱水,一邊搖一邊慢慢參加適量固體碳酸鈉(約5g),直到反響液呈堿性。然后進(jìn)展水蒸汽蒸餾,直至餾出液無油珠為止。剩余液中參加少許活性炭,加熱回流510min。趁熱過濾;將濾液小心用濃HCl酸化,

56、使溶液呈現(xiàn)明顯酸性。用冰水冷卻,待肉桂酸全部析出,過濾,收集結(jié)晶,并以少過冷水洗滌結(jié)晶,抽濾除去水分。產(chǎn)物可在30%乙醇中重結(jié)晶。產(chǎn)量約22.5g。操作要點(diǎn)1.所用的儀器必須充分枯燥。因?yàn)橐宜狒鏊此獬梢宜?;無水碳酸鉀也極易吸潮。2加熱回流時要使反響液始終保持微沸狀態(tài),反響溫度嚴(yán)格控制在150170C。之間。反響時間約4560min。水蒸氣蒸餾:操作前,仔細(xì)檢查整套裝置的嚴(yán)密性。先翻開T型管的止水夾,待有蒸汽逸出時再旋緊止水夾。控制餾出液的流出速度,以23滴/秒為宜。隨時注意平安管的水位,假設(shè)有異?,F(xiàn)象,先翻開止水夾,再移開熱源,檢查、排除故障前方可繼續(xù)蒸餾。餾。蒸餾完畢后先翻開止水夾,再

57、停頓加熱,以防倒吸?;钚蕴棵撋笠脽徇^濾。5用濃HC1酸化時,要酸化至呈明顯酸性。假設(shè)濾液過多,先濃縮至15ml左右,再進(jìn)展酸化。本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵反響用的儀器枯燥與否和反響溫度的控制。*水蒸汽蒸餾操作是將水蒸氣通入不溶或難溶于水,但有一定揮發(fā)度性的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)100C其蒸氣壓至少為5-10mmHg,665.51333Pa中,使該有機(jī)物質(zhì)在低于100C的溫度下,隨著水蒸汽一起蒸餾出來。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生:1了解水蒸汽蒸餾的根本原理,使用范圍場合和被蒸餾物應(yīng)具備的條件。2熟練掌握常量水蒸氣蒸餾儀器的組裝和使用方法。根本原理根據(jù)道爾頓分壓定律,兩種互不相溶的液體混合物的蒸氣壓等于兩液體單獨(dú)存在時的蒸氣壓

58、之和。因?yàn)楫?dāng)組成混合物的兩液體的蒸氣壓之和等于大氣壓力時混合物就開場沸騰此時的溫度為共沸點(diǎn)。所以互不相溶的液體混合物的沸點(diǎn),要比每一物質(zhì)單獨(dú)存在時的沸點(diǎn)低。因此,在不溶于水的有機(jī)物質(zhì)中,進(jìn)展水蒸汽蒸餾時,在比該物質(zhì)的沸點(diǎn)低得多的溫度,而且比100C還要低的溫度就可使該物質(zhì)和水一起蒸餾出來。操作要點(diǎn)和說明1、蒸餾燒瓶的容量應(yīng)保證混合物的體積不超過其13,導(dǎo)入蒸汽的玻管下端應(yīng)垂直地正對瓶底中央,并伸到接近瓶底。安裝時要傾斜一定的角度,通常為45C。左右。2、水蒸汽發(fā)生器上的平安管平衡管不宜太短,其下端應(yīng)接近器底,盛水量通常為其容量的1/2,最多不超過2/3,最好在水蒸汽發(fā)生器中加進(jìn)沸石起助沸作用。

59、3、應(yīng)盡量縮短水蒸汽發(fā)生器與蒸餾燒瓶之間的距離,以減少水汽的冷凝。4、開場蒸餾前應(yīng)把T形管上的止水夾翻開,當(dāng)T形管的支管有水蒸汽沖出時,接通冷凝水開場通水蒸汽,進(jìn)展蒸餾。5、為使水蒸汽不致在燒瓶中冷凝過多而增加混合物的體積。在通水蒸汽時,可在燒瓶下用小火加熱。6、在蒸餾過程中,要經(jīng)常檢查平安管中的水位是否正合,如發(fā)現(xiàn)其突然升高,意味著有堵塞現(xiàn)象,應(yīng)立即翻開止水夾,移去熱源,使水蒸汽發(fā)生器與大氣相通,防止發(fā)生事故如倒吸,待故障排除后再行蒸餾。如發(fā)現(xiàn)T形管支管處水積聚過多,超過支管局部,也應(yīng)翻開止水夾,將水放掉,否那么將影響水蒸汽通過。7、當(dāng)餾出液澄清透明,不含有油珠狀的有機(jī)物時,即可停頓蒸餾,這

60、時也應(yīng)首先翻開夾子,然后移去熱源。8、如果隨水蒸汽揮發(fā)餾出的物質(zhì)熔點(diǎn)較高,在冷凝管中易凝成固體堵塞冷凝管,可考慮改用空氣冷凝管。思考題1、進(jìn)展水蒸汽蒸餾時,蒸汽導(dǎo)入管的末端為什么要插入到接近于容器的底部?答:插入容器底部的目的是使瓶內(nèi)液體充分加熱和攪拌,有利于更有效地進(jìn)展水蒸汽蒸餾。2、在水蒸汽蒸餾過程中,經(jīng)常要檢查什么事項(xiàng)?假設(shè)平安管中水位上升很高說明什么問題,如何處理才能解決呢?答:經(jīng)常要檢查平安管中水位是否正常,假設(shè)平安管中水位上升很高,說明系統(tǒng)有堵塞現(xiàn)象,這時應(yīng)立即翻開止水夾,讓水蒸汽發(fā)生器和大氣相通,排除故障前方可繼續(xù)進(jìn)展蒸餾。利用原反響容器進(jìn)展水蒸氣蒸餾裝置水蒸氣蒸餾裝置1平安管;

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