中南大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

前言

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥學(xué)、礦冶、材料科學(xué)等多學(xué)科的學(xué)生必修課程之一，其很強(qiáng)的實(shí)踐性和在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的地位和作用是有機(jī)化學(xué)理論課所不能替代的。

本“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案”是以羅一鳴、唐瑞仁主編的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與指導(dǎo)》為教材，多年從事有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的教師，根據(jù)其教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。大致包括以下內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)學(xué)時、實(shí)驗(yàn)類型、教學(xué)對象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容提要、物理常數(shù)、操作要點(diǎn)、注意事項(xiàng)、思考題及其解答等。特別是操作要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等內(nèi)容，是教師從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很好的指導(dǎo)和規(guī)范作用，教師在保證教學(xué)基本要求的前提下，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

有機(jī)化學(xué)課程組

2006年10月

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)緒論

IntroductionofOrganicChemistryExperiments

2-3課時

一、教學(xué)目的和任務(wù)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和基礎(chǔ)知識，驗(yàn)證有機(jī)化學(xué)中所學(xué)的理論，培養(yǎng)學(xué)生正確選擇有機(jī)化合物的合成、分離與鑒定的方法以及分析和解決實(shí)驗(yàn)中所遇到問題的思維和動手能力。同時它也是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，良好的工作習(xí)慣和創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)。（結(jié)合人才培養(yǎng)的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)重要性）

二、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)則

為保證有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課正常、有效、安全地進(jìn)行，保證實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生必須遵守下列規(guī)則：（結(jié)合教學(xué)中常出現(xiàn)的問題，有的放矢進(jìn)行強(qiáng)調(diào)）

1．認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)可用以下二種方式完成。

1)閱讀實(shí)驗(yàn)教材，寫出預(yù)習(xí)報告

閱讀實(shí)驗(yàn)教材，查閱資料和有關(guān)數(shù)據(jù)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、原理、方法、步驟、有關(guān)基本操作及注意事項(xiàng)，寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。

2）通過網(wǎng)上預(yù)習(xí)測試

通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心發(fā)布的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)課件進(jìn)行預(yù)習(xí)，用解答預(yù)習(xí)思考題的方式來檢測預(yù)習(xí)的效果。

2．提前(約5min)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，著裝文明,要求統(tǒng)一穿白大衣進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過程中不得喧嘩，不得擅自離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不能吸煙和吃東西。一切實(shí)驗(yàn)藥品均不得入口。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)仔細(xì)洗手。

3．常用儀器放入柜中，臨時性增補(bǔ)儀器放在臺面，各班同學(xué)輪流使用。每次實(shí)驗(yàn)前后要加以檢查清點(diǎn)，如有缺少或破損應(yīng)立即報告老師申請補(bǔ)發(fā)或更換。

4．熟悉實(shí)驗(yàn)室水、電、燃?xì)忾y門和消防器材的位置、使用方法，掌握防火、防毒、防爆急救知識。

5．實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，如要改變或重做，必須經(jīng)指導(dǎo)老師同意。

6．隨時保持實(shí)驗(yàn)臺面的整潔和干燥，不是立即要用的儀器，應(yīng)保存在柜內(nèi)。合理布局實(shí)驗(yàn)臺面的儀器裝置；書包應(yīng)放妥，不得放在臺面上。

7．提前5min進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不能穿拖鞋、背心等暴露過多的服裝進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過程中不得喧嘩，不得擅自離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不能吸煙和吃東西。一切實(shí)驗(yàn)藥品均不得入口。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)仔細(xì)洗手。

8．實(shí)驗(yàn)中要認(rèn)真仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)及時做好記錄，不得任意修改、偽造或抄襲他人實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)完成后，需將實(shí)驗(yàn)記錄交指導(dǎo)老師審閱、簽字，若是合成實(shí)驗(yàn)，需將產(chǎn)品交老師驗(yàn)收，并將產(chǎn)品回收統(tǒng)一保管。課后，按時提交符合要求的實(shí)驗(yàn)報告。

9．公用儀器用完后，放回原處，并保持原樣；藥品取完后，及時將蓋子蓋好，保持藥品臺清潔。液體樣品一般在通風(fēng)櫥中量取，固體樣品一般在稱量臺上稱取。

10．愛護(hù)儀器，節(jié)約藥品，節(jié)約使用水、電、燃?xì)?。損壞儀器、設(shè)備，應(yīng)如實(shí)說明情況，并按規(guī)定酌情賠償。實(shí)驗(yàn)儀器和藥品不得私自帶出實(shí)驗(yàn)室。

11．用過的酸堿應(yīng)倒入指定的廢液缸內(nèi)，不得倒入水槽。固體廢物(如沸石、棉花、濾紙等)也不能丟入水槽或地面，應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)臺一固定處，實(shí)驗(yàn)后一起清除丟入廢物缸中。

12．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將個人實(shí)驗(yàn)臺面打掃干凈，儀器洗、掛、放好，拔掉電源插頭。請指導(dǎo)老師檢查認(rèn)可后方可離開實(shí)驗(yàn)室。

13．輪流值日，其職責(zé)為整理公用儀器、藥品；清理桌面；掃地、拖地；清理水槽；清倒廢物缸等，并協(xié)助管理人員檢查水、電、氣、窗是否關(guān)妥。值日生待做完值日后應(yīng)報告老師，經(jīng)老師檢查后，方可離開實(shí)驗(yàn)室。

三、實(shí)驗(yàn)考核與考試

1．平時考核平時考核成績占實(shí)驗(yàn)總成績的60～70%，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)（10分）、實(shí)驗(yàn)操作（30分）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（20分）、實(shí)驗(yàn)報告（30分）、紀(jì)律和衛(wèi)生（10分）等。不交報告者該次實(shí)驗(yàn)以不及格論；無故缺席者，該實(shí)驗(yàn)以零分計(jì)。因特殊情況缺席，可申請補(bǔ)做。單獨(dú)設(shè)課的實(shí)驗(yàn)不及格者必須重修；未單獨(dú)設(shè)課的專業(yè)，實(shí)驗(yàn)成績不及格者不能參加理論考試。

凡發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中有臆造、涂改、抄襲者，一律以0分計(jì)。

2．期末考試期末考核成績占總成績的30～40%，一般采用以下兩種方式：操作考試與口試或筆試相結(jié)合（實(shí)驗(yàn)理論，基本常識等測驗(yàn)成績20%、操作考核成績20%）；獨(dú)立完成一個綜合或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

四、如何寫預(yù)習(xí)報告、實(shí)驗(yàn)記錄與實(shí)驗(yàn)報告（參見P6-11）

講解時，最好出示上屆同學(xué)的規(guī)范的實(shí)驗(yàn)記錄與實(shí)驗(yàn)報告樣本作為范例

五、課程內(nèi)容與項(xiàng)目設(shè)置

簡介實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和要求

六、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的玻璃儀器（普通玻璃儀器和磨口玻璃儀器）

1．儀器的識別和認(rèn)領(lǐng)（用途）

2．使用注意事項(xiàng)

（實(shí)驗(yàn)技術(shù)老師主持儀器清點(diǎn)并對儀器的管理厘提出具體要求）

七、教材和參考書

1．羅一鳴，唐瑞仁主編,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與指導(dǎo).中南大學(xué)出版社,2005年6月.

2．王清廉等修訂，蘭州大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系有機(jī)教研室編，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版），北京：高等教育出版社1994

3．李兆隴等編，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，清華大學(xué)出版社，2001

4．關(guān)魯雄主編．化學(xué)基本操作與物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)．長沙．中南大學(xué)出版社．

5．黃濤，張治民編，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，高等教育出版社，1996

實(shí)驗(yàn)1常壓蒸餾

Simpledistillation

實(shí)驗(yàn)課時：2-3學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作

教學(xué)對象：開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各專業(yè)本科生

本實(shí)驗(yàn)可與水蒸氣蒸餾合做

一、目的與要求

1、了解有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識和本實(shí)驗(yàn)課的基本要求和考核辦法

2、學(xué)習(xí)蒸餾及沸點(diǎn)測定的原理和操作

3、了解減壓蒸餾的原理、適用范圍；儀器裝置和操作的特點(diǎn)（減壓蒸餾示范）。

二、方法與原理

蒸餾就是將液體混合物加熱至沸，使液體氣化，然后將蒸氣冷凝為液體的過程。在一定壓力下，純凈的液體有一定的沸點(diǎn)，且沸點(diǎn)距很小，一般為1℃左右，而混合物則不同，沒有固定的沸點(diǎn)，沸點(diǎn)距比較長。常壓蒸餾可把兩種或兩種以上沸點(diǎn)相差較大（一般30℃以上）的液體分開。通過蒸餾也可測定純液體物質(zhì)的沸點(diǎn)。高沸點(diǎn)的或在高溫易分解的有機(jī)物，可用減壓蒸餾提純。

三、內(nèi)容提要

獨(dú)立裝配蒸餾裝置，水浴蒸餾提純工業(yè)酒精~90%，收集78~80℃的餾分。減壓蒸餾示范（苯甲醛）。（因溫度計(jì)未校正，餾分的收集溫度可從蒸餾速度平穩(wěn)時開始）

四、教學(xué)要點(diǎn)

1．預(yù)習(xí)要求：了解常壓蒸餾和減壓蒸餾的原理和適用范圍；說明沸點(diǎn)距與液體純度的關(guān)系；列出蒸餾和減壓蒸餾所需儀器的名稱、規(guī)格和數(shù)量；比較常壓蒸餾和減壓蒸餾的原理、裝置和操作步驟的異同。

2．重點(diǎn)、難點(diǎn)：蒸餾裝置的裝配；恒定沸點(diǎn)餾液部分的確定和收集。

3．教學(xué)安排

（1）按“內(nèi)容提要”講解基本知識，約10min

（2）以提問的形式說明沸點(diǎn)、沸程、恒沸物的概念；蒸餾和減壓蒸餾的原理和應(yīng)用范圍。

（3）示范蒸餾操作，注重規(guī)范性：邊安裝邊介紹：儀器名稱及選擇依據(jù)（熱浴、燒瓶容量、冷凝管類型的選擇）；裝置安裝程序（從下到上，從左至右，以熱源高度為準(zhǔn)），強(qiáng)調(diào)裝置安全、實(shí)用、美觀。拆卸儀器順序相反。（20min）

（4）減壓蒸餾分三批示范。注意與常壓蒸餾比較。

五、注意事項(xiàng)

（1）儀器應(yīng)干燥，接收瓶應(yīng)預(yù)先稱重（2個）。

（2）固定器、自由夾旋扭的方位和松緊適度；冷凝管與蒸餾頭應(yīng)同軸；尾接管系用細(xì)線與冷凝管下支管綁在一起。

（3）記住蒸餾前加沸石。先通水后加熱?？刂萍訜崴俣?，以每秒餾出液1-2d為宜。

（4）不要蒸干！以防炸裂。

（5）酒精回收；儀器可不用水洗。

六、思考題及解答要點(diǎn)

（1）沸石的作用是什么？如果在蒸餾前未加沸石，怎么辦？用過的沸石能否重復(fù)使用？答：形成汽化中心；停止加熱，冷至接近室溫，補(bǔ)加；需經(jīng)烘烤去水后才可重復(fù)使用

（2）在安裝蒸餾裝置時，溫度計(jì)水銀球插在液面上或者使其在蒸餾支管的上面是否正確？為什么？

答：不正確。溫度計(jì)水銀球的上沿應(yīng)與支管口的下沿平齊。若插在液面上，結(jié)果偏高；若在支管的上面，結(jié)果偏低，均因處于偏離氣液平衡位置。

（3）在蒸餾過程中，火大小不變，為什么蒸了一段時間后，溫度計(jì)的讀數(shù)會突然下降？這意味著什么？

答：瓶中的蒸氣量不夠；意味著應(yīng)停止蒸餾或者某一較低沸點(diǎn)的組分已蒸完。）

（4）蒸餾低沸點(diǎn)或易燃液體時，應(yīng)如何防止著火？

答：嚴(yán)禁用明火加熱。收集瓶中的蒸氣應(yīng)用橡皮管引入桌下、水槽或室外。

（5）在進(jìn)行減壓蒸餾時，為什么一定要用熱浴加熱？為什么須先抽氣后加熱？

答：便于控制穩(wěn)定的蒸餾速度；這樣，能在控制在一定的壓力下蒸餾提純有機(jī)物，同時避免因突然減壓造成暴沸將蒸餾液直接沖入冷凝管）

（6）安裝減壓蒸餾裝置時，應(yīng)注意什么問題？

答：儀器的密封性、耐壓性；用厚壁橡膠管并盡可能短；導(dǎo)入微量空氣的毛細(xì)管的粗細(xì)、長度合適；油泵與蒸餾接頭之間要連接吸收塔。

七、參考書

李吉海主編《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）——有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》化學(xué)工業(yè)出版社2003年

實(shí)驗(yàn)2水蒸氣蒸餾

SteamDistillation

實(shí)驗(yàn)課時：2-3學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作

教學(xué)對象：應(yīng)化、化工、制藥、臨床等專業(yè)

與蒸餾合做

一、目的與要求

掌握水蒸氣蒸餾的基本原理和水蒸氣蒸餾裝置

熟悉水蒸氣蒸餾操作的各步驟，了解水蒸氣蒸餾的應(yīng)用范圍。

二、方法與原理

當(dāng)水和不（或難）溶于水的化合物一起存在時，整個體系的蒸氣壓力根據(jù)道爾頓分壓定律為各組分蒸氣壓之和。即p=pA+pB，其中p為總的蒸氣壓，pA為水的蒸氣壓，pB為不溶于的化合物的蒸氣壓。當(dāng)混合物中各組分的蒸氣壓總和等于外界大氣壓時，混合物開始沸騰。這時的溫度即為它們的沸點(diǎn)。所以混合物的沸點(diǎn)比其中任何一組分的沸點(diǎn)都要低。因此，常壓下應(yīng)用水蒸氣蒸餾，能在低于100℃的情況下將高沸點(diǎn)組分與水一起蒸出來。

三、內(nèi)容提要

選用苯甲醛或苯胺進(jìn)行水蒸氣蒸餾，按水蒸氣蒸餾的各步驟操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。蒸餾完后，用分液漏斗分出苯胺或苯甲醛（或硝基苯），干燥，稱重。必要時分液后用乙醚萃取水層，合并油層，干燥后水浴蒸餾回收乙醚。

四、教學(xué)要點(diǎn)

1．課前準(zhǔn)備：

（1）課前教師做好示范準(zhǔn)備，查物理常數(shù)

分子量

狀態(tài)

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

比重

溶解性

苯甲醛

106.12

是無色或微黃色液體，具有杏仁香味

-26

178

1.0415

乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚

苯胺

93.12

液體

－6.1

184.4

1.022

乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚

硝基苯

123.11

油狀液體

5.7

210.8

1.2037

乙醚,丙酮,苯

苯甲醛：90.1℃時，飽和蒸汽壓40mmHg；苯胺96.7℃時，飽和蒸汽壓40mmHg；

硝基苯：84℃時，飽和蒸汽壓10mmHg。

（2）預(yù)習(xí)要求：了解水蒸氣蒸餾的原理和適用范圍；列出水蒸氣蒸餾所需儀器的名稱、規(guī)格和數(shù)量；了解水蒸氣蒸餾各操作步驟的要點(diǎn)。

2．重點(diǎn)難點(diǎn)：水蒸氣蒸餾裝置的裝配；水蒸氣蒸餾速度的調(diào)節(jié)和控制。

3．教學(xué)安排：

（1）以提問的形式說明水蒸氣蒸餾的原理和應(yīng)用范圍。

（2）示范水蒸氣蒸餾操作，注重規(guī)范性；邊安裝邊介紹：儀器名稱及選擇依據(jù)（熱浴、燒瓶、冷凝管的選擇）；裝置安裝程序（從下到上，從左至右），強(qiáng)調(diào)裝置安全、實(shí)用、整齊。拆卸儀器順序相反。介紹幾種水蒸氣蒸餾裝置。

五、注意事項(xiàng)

1.連接膠管盡可能短，減少散熱；三通管下放一燒杯。

自由夾松緊應(yīng)適度；冷凝管與蒸餾頭應(yīng)同軸。

2.蒸餾前，水蒸氣蒸餾裝置應(yīng)經(jīng)過檢查，接口處必須嚴(yán)密不漏氣。

3.密切注意水蒸氣蒸餾裝置系統(tǒng)內(nèi)壓力的變化，謹(jǐn)防壓力過高發(fā)生事故。

4.控制好蒸氣流量，以每秒餾出液2-3d為宜。

5.停止蒸餾時應(yīng)首先打開T形管上的夾子，然后再移去火源。

六、思考題及解答

1.水蒸氣蒸餾時，燒瓶內(nèi)液體的量最多為多少？（燒瓶容積的1/3）

2.水蒸氣蒸餾裝置中T形管的作用是什么？（除去導(dǎo)管中的冷凝水；調(diào)節(jié)水蒸氣流量；當(dāng)水蒸氣蒸餾裝置系統(tǒng)內(nèi)壓力高時可通大氣）

3.在蒸餾完畢后，為何要先打開T形管螺旋夾方可停止加熱？（防止燒瓶內(nèi)液體被吸到水蒸氣發(fā)生器中）

七、參考書

1.蘭州大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系有機(jī)化學(xué)教研組.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第二版).北京:高等教育出版社,1994

2、周科衍,高占先.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版).北京:高等教育出版社,1994

實(shí)驗(yàn)3乙酸乙酯萃取苯酚

ExtractionofPhenolbyEthylAcetate

實(shí)驗(yàn)課時：3學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本性

教學(xué)對象：本科生

一、目的與要求

掌握萃取的基本原理，了解萃取的應(yīng)用

熟悉分液漏斗的使用方法和萃取操作的各步驟

學(xué)習(xí)液體有機(jī)物的干燥

了解旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的原理、操作和應(yīng)用

二、方法與原理

利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取，可將絕大部分的化合物分離出來。

三、內(nèi)容提要

依次用10mL、5mL、5mL乙酸乙酯萃取10mL飽和苯酚（5-6%）水溶液，干燥，水浴蒸餾回收乙酸乙酯；稱重，計(jì)算萃取率。（旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀演示實(shí)驗(yàn)）。用FeCl3檢查萃取效果。

四、教學(xué)要點(diǎn)

1．課前準(zhǔn)備：

（1）課前教師查苯酚在水和乙酸乙酯中的溶解度(未查到，實(shí)驗(yàn)表明易溶)，做好示范準(zhǔn)備。

化合物

分子量

性狀

比重(d)

熔點(diǎn)(℃)

沸點(diǎn)(℃)

溶解度

水

乙醇

乙醚

苯酚

94.11

固體或液體

1.0576

43

181.75

15℃,8.2

65℃,混溶∞

溶,與丙酮混溶

易溶,

溶于熱苯

20℃時，苯酚飽和水溶液中，每100g水層8.3g，，每100g酚層含苯酚72.1g。

30℃時，苯酚飽和水溶液中，每100g水層8.8g，，每100g酚層含苯酚69.8g。

（2）預(yù)習(xí)要求：了解萃取的原理和應(yīng)用；列出萃取所需儀器的名稱、規(guī)格和數(shù)量；了解分液漏斗的使用方法。

2．重點(diǎn)難點(diǎn)：分液漏斗的使用方法

3．教學(xué)安排：

（1）以提問的形式說明萃取的原理和應(yīng)用范圍。

（2）示范萃取操作，注重規(guī)范性。

（3）重點(diǎn)個別指導(dǎo)分液漏斗的使用（常見錯誤：手握姿勢、振搖與放氣，分液時放不出來，液體是否干燥的判斷，回收溶劑時蒸餾儀器未干燥）

五、注意事項(xiàng)

1．分液漏斗是否配套，旋塞潤滑脂是否涂好。

2．若苯酚水溶液分層，應(yīng)取上層清液

3．振搖時要開啟旋塞放氣，放氣時尾部不要對著人。

4．了解清楚哪一層是需要的產(chǎn)品，以免誤將產(chǎn)品放掉。

5．分液漏斗使用完畢，要在活塞處放一紙片

六、思考題及解答

1．萃取時為什么要開啟旋塞放氣？（防止分液漏斗內(nèi)壓力過高沖開漏斗塞，造成溶液損失）

2．怎樣用簡便的方法判定哪一層是水層，哪一層是有機(jī)層？（用吸管滴加1-2d水于分液漏斗中，觀察其是與上層液體相溶還是沉到下層液體中）

3．為何上層液體要從分液漏斗上口放出，而下層液體要從下部放出？（防止已分開的兩種液體因再次接觸而造成污染）

4．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一混合物待分離提純．已知其中含有甲苯、苯胺和苯甲酸。請選擇合適的溶劑，設(shè)計(jì)合理方案從混臺物中經(jīng)萃取分離、純化得到純凈甲苯、苯胺、苯甲酸。

答：查閱物理常數(shù)：

分子量

狀態(tài)

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

比重

溶解性

甲苯

92.15

無色液體

-95

110.6

0.8669

與無水乙醇混溶與醚和苯混溶

苯胺

93.12

淺黃色液體

－6.1

184.4

1.022

乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚

苯甲酸

122.12

白色固體

122.13

249

1.2659

乙醇,乙醚,丙酮,苯,氯仿

提示：先將三種物質(zhì)溶于乙醚，然后分別用鹽酸萃取苯胺，用氫氧化鈉萃取苯甲酸，而甲苯留于乙醚中，作進(jìn)一步分離。再分別用氫氧化鈉和鹽酸置換出苯胺和苯甲酸，作進(jìn)一步分離。

七、參考書

1、蘭州大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系有機(jī)化學(xué)教研組.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第二版).北京:高等教育出版社,1994

周科衍,高占先.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版).北京:高等教育出版社,1994

實(shí)驗(yàn)4重結(jié)晶與熔點(diǎn)測定（數(shù)字熔點(diǎn)儀）

RecrystallizationandDeterminationofmeltingpoint

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作綜合

教學(xué)對象：本科生

一、目的與要求

1．掌握重結(jié)晶純化固體有機(jī)物的基本方法（溶劑的選擇、溶劑用量確定、熱過濾、晶體的生成、固體的洗滌與干燥）。

2．了解熔點(diǎn)測定的方法和意義。

3．用數(shù)字熔點(diǎn)儀測精制產(chǎn)品的熔點(diǎn)

二、方法與原理

固體有機(jī)物的溶解度隨溫度的變化而變化。一般而言，升高溫度溶解度增大，反之則溶解度降低。利用溶劑對被提純化合物及雜質(zhì)的溶解度的不同，從而達(dá)到分離純化的目的。

三、內(nèi)容提要

粗品乙酰苯胺用水重結(jié)晶。用乙醇-水重結(jié)晶粗品萘。干燥，測熔點(diǎn)以鑒定純度，計(jì)算回收率。

四、難點(diǎn)分析學(xué)生第一次做重結(jié)晶操作，每一步驟都可能出錯，常見操作錯誤或不當(dāng)之處如下：溶劑用量過多，析不出結(jié)晶；活性炭漏到母液中；用大量的溶劑洗晶體；將濾紙蓋在晶體上進(jìn)行干燥；熔點(diǎn)管未墜緊；布氏漏斗破損等。務(wù)必要求嚴(yán)格、規(guī)范操作，注重個別指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。

五、教學(xué)要點(diǎn)

1.課前準(zhǔn)備：查閱乙酰苯胺的物理常數(shù)（在25℃和100℃水中的溶解度）；預(yù)作實(shí)驗(yàn)。乙酰苯胺在水中的溶解度：

20℃25℃50℃80℃100℃

0.460.560.843.455.5

熔點(diǎn)：乙酰苯胺114℃；萘：80.55℃

萘的溶解度:19.5℃,乙醇中9.5g；25℃,水中0.003g

2.預(yù)習(xí)指導(dǎo)：重結(jié)晶法提純的基本原理？一般包括哪些步驟？每一步的操作要點(diǎn)是什么？如何判斷固體有機(jī)物的純度？

3.課堂提問指名回答問題，強(qiáng)調(diào)重結(jié)晶法的每一步操作要點(diǎn)，并引導(dǎo)思考為什么？

用有機(jī)溶劑重結(jié)晶與用水重結(jié)晶操作上有什么區(qū)別?

熔點(diǎn)測定有哪些方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

4.課堂演示

水泵抽濾操作:漏斗的預(yù)熱、抽濾、洗滌精制產(chǎn)品

示范回流裝置(有機(jī)溶劑重結(jié)晶制飽和溶液的裝置)，

熔點(diǎn)測定的操作（強(qiáng)調(diào)樣品“干燥、研細(xì)、裝緊、少”；注意熔點(diǎn)儀初始溫度的設(shè)定、升溫速度）。三個示范均可在在實(shí)驗(yàn)過程中分多次進(jìn)行。

5.個別巡回指導(dǎo)

六、注意事項(xiàng)

1、溶劑的用量適當(dāng)

2、活性炭的使用：用量為固體重量的1～5％；不能向正在沸騰的溶液里加入活性炭。

3、析晶應(yīng)充分

4、少量冷溶劑洗晶體表面5、晶體干燥充分

5、溶解過程中會出現(xiàn)油珠狀物，為熔化的乙酰苯胺，不是雜質(zhì)。

七、思考題（附：參考答案）

1．活性炭為什么要在固體物質(zhì)全部溶完后加入？又為何不能在溶液沸騰時加入？

答：便于觀察固體全溶解，防止暴沸

抽氣過濾收集晶體時，為什要先打開安全瓶的活塞再關(guān)水泵？

答：防止倒流

3．用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時，容易著火，溶劑容易揮發(fā)，如何防止？

答：水浴加熱，回流裝置

在布式漏斗中用溶劑洗滌固體時應(yīng)注意些什么？

:答：停止抽濾，小心松動晶體，加少量、冷的溶劑使晶體潤濕，再抽濾，如此反復(fù)2-3次。

5．下列情況對結(jié)果有什么影響

A．加熱太快（偏高） B．樣品不細(xì)裝得不緊（傳熱不好，偏高）

C．樣品管粘貼在提勒管壁上（偏低，中部的浴液溫度較高）

D．毛細(xì)管壁太厚（傳熱不好，偏高）

E．毛細(xì)管不潔凈（偏低，有雜質(zhì)） F．樣品未完全干燥或含有雜質(zhì)（偏低）

6．兩樣品的熔點(diǎn)都為150℃，以任何比例混合后測得的熔點(diǎn)仍為150℃,這說明什么?（同一物）

7．提勒管法測熔點(diǎn)時，為什么要使用開口木塞？（與大氣相通）

8．測過的樣品能否重測？（不能，可能晶形發(fā)生了改變或分解）

9．熔距短是否就一定是純物質(zhì)？（一般是。若樣品的組成與最低共熔點(diǎn)的組成相同時，熔點(diǎn)也很敏銳，不過這種情況很少）

附：熔點(diǎn)測定（提勒管法）

Determinationofmeltingpoint

實(shí)驗(yàn)課時：3-4學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：醫(yī)學(xué)臨床、檢驗(yàn)、麻醉等各專業(yè)本科生

一、目的與要求

了解熔點(diǎn)測定的原理和意義

學(xué)會用毛細(xì)管法測定標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)化合物和混合物的熔點(diǎn)

了解顯微熔點(diǎn)儀的使用方法測定自己制備的產(chǎn)物的熔點(diǎn)

二、內(nèi)容提要

1．用毛細(xì)管法測定標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)化合物尿素和肉桂酸及它們的1：1混合物的熔點(diǎn)

2．用顯微熔點(diǎn)儀測定自制的乙酰苯胺的熔點(diǎn)

三、教學(xué)程序

1．提問和講解：

（1）什么叫熔點(diǎn)、熔距？

答：熔點(diǎn)是有機(jī)物的重要物理常數(shù)，熔點(diǎn)測定為基本操作技術(shù)之一，熔點(diǎn)即化合物的液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)互相共平衡狀態(tài)共存時的溫度。在此溫度下，固體的一些分子獲得充分的能量并克服晶體分子之間的結(jié)合力而液化。通常所記錄的熔點(diǎn)范圍即熔距。純化合物開始熔化到全部成為透明液體的溫度（始熔~熔完），其熔距為0~0.5℃或0~1或2℃?；旌衔飫t其熔點(diǎn)低，熔距寬。結(jié)合相圖，簡要講解。

（2）測定有機(jī)化合物熔點(diǎn)有何意義？

一是可判定物質(zhì)的純度。物質(zhì)純則熔距窄，雜質(zhì)多則熔距寬。

本實(shí)驗(yàn)中尿素和肉桂酸混合物熔距可達(dá)30℃以上，二是可作定性鑒定，參考官能團(tuán)類別實(shí)驗(yàn)后查化學(xué)手冊上熔點(diǎn)值，作為定性的初步依據(jù)。

2．示范：注意規(guī)范性

（1）認(rèn)識裝置中的儀器和用法

（2）泰利管或提勒熔點(diǎn)管，似英文b，要注意傳熱只能到b形管叉管處，因傳熱液受熱膨脹則上升，可能會浸泡固定毛細(xì)管用的橡皮圈。酒精燈焰加熱支管右下端處，熱液會自動循環(huán)，不必?cái)嚢琛?/p>

（3）開口軟木塞或橡皮圈的作用是：與大氣相通，使管內(nèi)氣態(tài)受熱時能逸出。每個學(xué)生在

（4）做實(shí)驗(yàn)前要熟悉軟木塞上的溫度計(jì)刻度。

（5）儀器由上而下裝配，自由夾夾住熔點(diǎn)管時松緊要適宜。裝置要注意“三中心”相重合。已裝樣毛細(xì)管底部位于溫度計(jì)水銀球中部，溫度計(jì)水銀球位于熔點(diǎn)管支管口與管底之間中部及管柱的中心位置（勿靠管壁）。

（6）酒精不超過容積的2/3；點(diǎn)燃酒精燈只能用火柴或紙條；不準(zhǔn)用點(diǎn)燃的酒精燈去點(diǎn)。點(diǎn)燃前取出酒精燈蓋，熄滅時用燈蓋罩上。

（7）毛細(xì)管裝樣，樣品要研細(xì)。墜緊，樣品高2~3mm，否則樣品顆粒間傳熱不好，使熔距變大。

（8）示范固定毛細(xì)管于溫度計(jì)上的方法，若橡皮圈或裝了樣品的毛細(xì)管掉入石臘油中應(yīng)立即取出來。

3．教學(xué)安排與特定要求

（1）裝置每人一套，毛細(xì)管4根/人。單學(xué)號測尿素，雙學(xué)號測肉桂酸；混合物每人都測定。

（2）嚴(yán)格控制加熱升溫速度。每測定一次，都要使浴液降溫，純樣品約降溫10℃，混合樣要降溫40℃。

（3）本實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容是：實(shí)驗(yàn)名稱、日期、目的要求、畫裝置圖，記錄熔點(diǎn)和熔距數(shù)據(jù)，結(jié)論及對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見或心得體會。實(shí)驗(yàn)完畢，將數(shù)據(jù)交老師檢查，然后清點(diǎn)儀器（公用的放在臺上），最后打掃衛(wèi)生。

（4）用顯微熔點(diǎn)儀測定自己制備的乙酰苯胺的熔點(diǎn)

四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵之處及注意事項(xiàng)

1．個別毛細(xì)管底未封好，有石臘油滲入。

2．熔點(diǎn)值偏高或偏低，可能是學(xué)生觀察錯誤或溫度計(jì)質(zhì)量差或升溫太快或太慢（測混合物時，晶體應(yīng)全部熔完時才停止加熱）。

3．不要將酒精拿出實(shí)驗(yàn)室。不要將廢棄的毛細(xì)管、火柴頭、紙屑亂扔在地上或水槽中。

4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考數(shù)據(jù)：純物質(zhì)一般熔距3℃之內(nèi)，混合物熔距10℃以上，否則重作。

五、思考題的解答

1．下列情況對結(jié)果有什么影響

A．加熱太快（偏高）

B．樣品不細(xì)裝得不緊（傳熱不好，偏高）

C．樣品管粘貼在提勒管壁上（偏低，中部的浴液溫度較高）

D．毛細(xì)管壁太厚（傳熱不好，偏高）

E．毛細(xì)管不潔凈（偏低，有雜質(zhì)）

F．樣品未完全干燥或含有雜質(zhì)（偏低）

2．兩樣品的熔點(diǎn)都為150℃，以任何比例混合后測得的熔點(diǎn)仍為150℃,這說明什么?

（同一物）

3．提勒管法測熔點(diǎn)時，為什么要使用開口木塞？

（與大氣相通，同時便于觀察溫度計(jì)在軟木塞內(nèi)的刻度讀數(shù)）

4．測過的樣品能否重測？（不能，可能晶形發(fā)生了改變或分解）

5．熔距短是否就一定是純物質(zhì)？

（一般是。若樣品的組成與最低共熔點(diǎn)的組成相同時，熔點(diǎn)也很敏銳，不過這種情況很少）

實(shí)驗(yàn)5乙酰苯胺的制備

Preparationofacetylaniline

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：應(yīng)化、制藥、化工、冶金、材料、醫(yī)學(xué)等專業(yè)本科生

一、目的與要求

1．了解以冰醋酸為?；噭┲苽湟阴１桨返幕驹砗头椒?。

2．掌握分餾操作和鞏固重結(jié)晶和熔點(diǎn)測定等操作。

二、方法與原理

C6H5NH2+CH3COOH→C6H5NHCOCH3+H2O

以過量的乙酸和苯胺反應(yīng)，并將產(chǎn)生的水脫離反應(yīng)體系提高轉(zhuǎn)化率。

乙酐和乙酰氯作酰化劑，反應(yīng)速度較快，但價格較貴。選用乙酸作?；瘎?，能更多地進(jìn)行基本操作和實(shí)驗(yàn)方法的綜合訓(xùn)練。

三、內(nèi)容提要

苯胺用乙酸?；?，用分餾裝置使反應(yīng)產(chǎn)生的水脫離反應(yīng)體系，重結(jié)晶提純粗品，干燥，測熔點(diǎn)以確定純度。計(jì)算產(chǎn)率。

四、物理常數(shù)

化合物

名稱

分子量

性狀

比重

(d)

熔點(diǎn)

(℃)

沸點(diǎn)

(℃)

折光率

(ｎ)

溶解度

水

乙醇

乙醚

苯胺

93.12

液體

1.022

－6.1

184.4

1.5863

3.618

∞

∞

冰醋酸

60.05

液體

1.049

16.5

118.1

1.3715

∞

∞

∞

乙酰苯胺

135．16

斜方

晶體

1.214

133－4

305

－

0.530

3.580

2120

4660

725

五、教學(xué)要點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)之關(guān)?。?/p>

1.分餾裝置的安裝；

2.控溫蒸出反應(yīng)生成的水使反應(yīng)向右移動

3.反應(yīng)終點(diǎn)的確定；

4.重結(jié)晶提純。

教學(xué)安排

講解實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)，乙?；磻?yīng)的方法與應(yīng)用。

演示分餾裝置操作。

復(fù)習(xí)和強(qiáng)調(diào)重結(jié)晶操作的關(guān)鍵步驟。（可結(jié)合上次重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中存在的問題，有針對性地指名演示操作，請同學(xué)們糾錯，教師點(diǎn)評）

六、注意事項(xiàng)

1.制備時，所用儀器必須干燥（為什么）

2.應(yīng)加入少許鋅粒（什么作用？）

3.蒸出反應(yīng)生成的水之前，必須保證乙酸與苯胺反應(yīng)一段時間（為什么）

4.分餾時,必須控溫105℃以下(為什么)

六、思考題及解答

1．為什么用分餾裝置比蒸餾裝置效果好？

答：分餾裝置便于蒸餾出沸點(diǎn)差別不大的組分）

2．分餾時實(shí)際上收集的液體比理論上應(yīng)產(chǎn)生的少要多，為什么？

答：因除水外，還有乙酸

3．苯胺是堿而乙酰苯胺不是，解釋這種差異。

答：后者因氮原子與羰基的p-π，電子云向羰基氧偏移）

4．如果10g苯胺與過量乙酐作用，計(jì)算乙酰苯胺理論產(chǎn)量。（14.5g）

5．當(dāng)苯胺用乙酸乙?；瘯r，為什么用過量酸，并將反應(yīng)生成的水蒸出？

答；乙酸溶于水,易除去；利用沸點(diǎn)的差別，蒸去水，促使平衡右移

6．制備對硝基苯胺，硝化前為什么將苯胺轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺？

答：苯胺易氧化，轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺以保護(hù)氨基

7．苯胺和下列化合物反應(yīng)，將得到什么產(chǎn)物？

（1）琥珀酸酐，加熱（2）二甲基乙烯酮

反應(yīng)（2）中，先苯胺對烯酮進(jìn)行親核加成，然后重排并接受質(zhì)子

七、參考書

黃濤主編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社．

2、蘭州大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)合編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社．

實(shí)驗(yàn)6乙酰水楊酸（阿斯匹林）的制備

PreparationofAcetylsalicylicacid（Aspirin）

實(shí)驗(yàn)學(xué)時：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、其它醫(yī)學(xué)專業(yè)等

一、目的與要求

1．學(xué)習(xí)酚羥基與酸酐酯化反應(yīng)的原理和方法。

2．鞏固重結(jié)晶及熔點(diǎn)測定的方法與操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

水楊酸是一個具有雙官能團(tuán)的化合物，一個是酚羥基，一個是羧基。羥基和羧基都可發(fā)生酯化反應(yīng)，當(dāng)其與乙酸酐作用時就可以得到乙酰水楊酸，即阿司匹林。

本實(shí)驗(yàn)利用水楊酸與乙酸酐在濃硫酸催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成阿斯匹林，反應(yīng)式：

在反應(yīng)中，除了生成乙酰水楊酸主產(chǎn)物外，還因水楊酸本身具有兩個不相同的官能團(tuán)，反應(yīng)中可形成少量的高分子聚合物（水楊酰水楊酸酯、乙酰水楊酰水楊酸酯）等副產(chǎn)物。

為了除去這部分雜質(zhì)，可使乙酰水楊酸變成鈉鹽，利用高聚物不溶于水的特點(diǎn)將它們分開，達(dá)到分離的目的。

由于酚羥基可與三氯化鐵水溶液反應(yīng)形成深紫色的絡(luò)合物，所以利用三氯化鐵溶液初步檢查產(chǎn)物的純度。如果顯色，再用乙醇-水或苯-石油醚重結(jié)晶。

三、物理常數(shù)

名稱

性狀

密度

沸點(diǎn)/℃

熔點(diǎn)/℃

折光率

溶解性

水楊酸

白色針狀晶體或毛狀結(jié)晶性粉末

1.443

211

(2.66Kpa)

159

-

微溶于冷水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和沸水。

乙酸酐

無色液體

1.0820

139

-73

1.3904

溶于乙醇，并在溶液中分解成乙酸乙酯

乙酸乙酯

有果子香氣的無色可燃性液體。

0.9005

77.1

-83.6

1.3723

微溶于水，溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等

乙酰水楊酸

白色結(jié)晶性粉末

1.35

135-138

微溶于水、溶于乙醇、乙醚、氯仿，溶于堿溶液

四、內(nèi)容提要

利用水楊酸與乙酸酐在濃硫酸催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成阿斯匹林，粗品加飽和碳酸氫鈉轉(zhuǎn)變成鹽，過濾除去不溶物，濾液經(jīng)酸化經(jīng)析出產(chǎn)物，抽濾，干燥，三氯化鐵水溶液檢測，測熔點(diǎn)。若與FeCl3顯色，再用乙醇-水或苯-石油醚重結(jié)晶以精制產(chǎn)品。

五、教學(xué)要點(diǎn)

1．以提問的方式說明反應(yīng)原理和分析可能發(fā)生的副反應(yīng)，以及防止方法。

2．示范合成裝置（空氣冷凝管回流裝置）；

3．強(qiáng)調(diào)阿斯匹林合成的溫度控制。

3．強(qiáng)調(diào)用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時的注意事項(xiàng)和操作特點(diǎn)。

六、關(guān)鍵之處及注意事項(xiàng)

（1）水楊酸應(yīng)當(dāng)保持干燥，乙酸酐最好是新蒸的，反應(yīng)儀器必須干燥（為什么）

（2）采用水浴加熱，保持反應(yīng)溫度在80℃左右（為什么，如何控制？）

（3）反應(yīng)液倒入冷水中時，務(wù)必在充分?jǐn)嚢柘戮徛尤耄槭裁矗浚?/p>

（4）精制產(chǎn)物中酸化時由直接倒入酸溶液改為分次加18%的鹽酸，直至不再產(chǎn)生沉淀。

（5）用乙醇-水重結(jié)晶，應(yīng)注意防火，防揮發(fā)（如何操作？）

（6）測定熔點(diǎn)時，可先將熱載體加熱至120℃左右，然后放入樣品測定（為什么？）。

七、思考題及解答

1．在阿斯匹林的合成中，為什么要采用水浴加熱？

答：水浴加熱適宜100℃以下的反應(yīng)溫度，并能使反應(yīng)物受熱均勻和易控制反應(yīng)溫度）

2．在硫酸存在下，水楊酸與乙醇作用會得到什么產(chǎn)品？

答：會發(fā)生酯化反應(yīng)，生成鄰羥基苯甲酸乙酯

3．試比較芐醇、苯酚、水楊酸乙酰化的速率？為什么乙酸能與苯胺發(fā)生?；磻?yīng)而不能與苯酚發(fā)生?；磻?yīng)？

答：水楊酸<苯酚<芐醇，從O原子處于不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中的親核性強(qiáng)弱考慮。

4．在阿斯匹林的合成中，為什么溫度過高，副產(chǎn)物會增加？

答：當(dāng)溫度升高時，水楊酸自身會發(fā)生酯化反應(yīng)生成水楊酰水楊酸酯，及繼續(xù)反應(yīng)生成乙酰水楊酰水楊酸酯。

5.在進(jìn)行水楊酸的乙酰化反應(yīng)時，加入磷酸或硫酸的目的是什么？

答：破壞水楊酸分子內(nèi)的氫鍵

6.反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物是什么？如何將產(chǎn)品與副產(chǎn)物分開？（見原理部分）

7.如果一瓶阿司匹林變質(zhì)，你能否通過聞味來鑒別？

答：可以。若變質(zhì)，即水解產(chǎn)生乙酸和水楊酸，可聞到乙酸的酸味。

八、參考書

黃濤主編《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》高等教育出版社1998

實(shí)驗(yàn)7正溴丁烷的制備

Preparationofbutylbromide

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性合成實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：應(yīng)化、制藥、化工、醫(yī)學(xué)八年制、材料、生物等專業(yè)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

1．學(xué)習(xí)以溴化鈉、濃硫酸和正丁醇制備1－溴丁烷的原理和方法。

2．練習(xí)連有氣體吸收裝置的加熱回流操作和液體干燥操作。

3．鞏固分液漏斗洗滌液體的方法。

4．鞏固蒸餾操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

三、物理常數(shù)

正丁醇（n- butanol）：分子量74.12，沸點(diǎn)117.7℃,nD201.3992d4200.8098。溶于水、苯，易溶于丙酮，與乙醇、丙酮可以任何比例混合。20℃時，本品在水中的溶解度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）7.7%。是一種用途廣泛的重要有機(jī)化工原料。

正溴丁烷（n—bromobutane）：分子量138.9，沸點(diǎn)101.6℃,nD201.4399,d4201.2764,無色液體,不溶于水,易溶于醇、醚，是一種有機(jī)合成原料。

四、內(nèi)容提要

以正丁醇、溴化鈉、濃硫酸為主要原料，經(jīng)親核取代反應(yīng)制備正溴丁烷。然后經(jīng)萃取與洗滌、液體化合物的干燥、蒸餾等基本操作，分離提純得正溴丁烷。以5g正丁醇計(jì)，理論產(chǎn)量9.37g。

可選擇產(chǎn)品做氣相色譜分析。

五、教學(xué)要點(diǎn)

1．重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：粗產(chǎn)物的制備和分離；難點(diǎn)：反應(yīng)產(chǎn)物的洗滌

2．操作要點(diǎn)和說明

濃硫酸用水稀釋，搖動混合物均勻冷卻至室溫，然后才加料（為什么？）；加料時，不要讓溴化鈉粘附在燒瓶璧；

勿使導(dǎo)氣漏斗全部埋入水中（為什么）；

小火加熱回流，并經(jīng)常搖動裝置（怎么搖？），否則反應(yīng)混合物很快顏色變深，甚至產(chǎn)生少量碳渣。操作情況良好時油層僅成淺黃色，冷凝管頂端無溴化氫逸出。

改為蒸餾時，需重新放入沸石；為防止蒸餾溫度過高，建議用溫度計(jì)控制蒸汽的溫度，當(dāng)升至105℃左右而餾出液增加甚慢時或反應(yīng)瓶中的油層消失時即可停止蒸餾。

洗滌產(chǎn)物時，要注意所需組分在哪一層，不要搞錯?。ㄈ绾闻袛?？）

用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)物時，所用分液漏斗必須干燥（為什么？）；

使用濃硫酸注意安全。酸液回收至指定瓶中（環(huán)境保護(hù)）。

3．操作示范

（１）回流-氣體吸收裝置；（２）指名演示分液漏斗的使用并強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)(若單獨(dú)開了萃取實(shí)驗(yàn))

為防止溴化氫逸出，最好預(yù)先安裝好氣體吸收裝置。巡回指導(dǎo)：

4．巡回指導(dǎo)重點(diǎn)：回流-氣體吸收裝置；洗滌與分液，液體干燥

六、思考題及簡要解答

1．加料時，先使溴化鈉和濃硫酸混合，然后再加正丁醇和水，行不行？為什么？

答：不行。因?yàn)椋?NaBr+3HSOBr+SO+2HO+2NaHSO

2．反應(yīng)后的產(chǎn)物中可能含有哪些雜質(zhì)？各步洗滌目的何在？用濃硫酸洗滌時為何需用干燥的分液漏斗？

答：可能含有雜質(zhì)為：n－CHOH，(n－CH)O，HBr，HSO，NaHSO，HO

各步洗滌目的：

①水洗除HBr、大部分n－CHOH

②濃硫酸洗去(n－CH)O，余下的n－CHOH

③再用水洗除大部分HSO

④用NaHCO洗除余下的HSO

⑤最后用水洗除NaHSO與過量的NaHCO等殘留物

用濃硫酸洗時要用干燥分液漏斗的目的是防止降低硫酸的濃度，影響洗滌效果。

如果1-溴丁烷中含有正丁醇，蒸餾時會形成前餾分(1-溴丁烷-正丁醇的恒沸點(diǎn)98.6℃,含正丁醇13%）,而導(dǎo)致精制產(chǎn)率降低。

3．用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時，產(chǎn)物時而在上層，時而在下層，你用什么簡便方法加以判斷？

答：從分液漏斗中倒出一點(diǎn)上層液或放出一點(diǎn)下層液于一盛水試管中，看是否有油珠出現(xiàn)來判斷。

4．寫出無水氯化鈣吸水后所起化學(xué)變化的反應(yīng)式，為什么蒸餾前一定要將它過濾掉？

由于無水氯化鈣能與水可逆地結(jié)合生成2，4，6-水合物，因而蒸餾前要將它過濾掉。

5．回流加熱后反應(yīng)瓶中的內(nèi)容物呈紅棕色，這是什么緣故？蒸餾正溴丁烷后，殘余物應(yīng)趁熱倒入燒杯中，何故？

答：氫溴酸被硫酸氧化生成的溴；硫酸氫鈉固體析出，不便清洗。

七、參考書

1．蘭州大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)合編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社．1994

2．周科衍，高占先主編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第三版）．北京：高等教育出版社

實(shí)驗(yàn)8亞芐基乙酰苯的制備

Preparationofbenzalacetophenone

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性合成實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：應(yīng)化、藥學(xué)、制藥、化工等專業(yè)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

1．學(xué)習(xí)通過交叉羥醛縮合反應(yīng)制備亞芐基乙酰苯的原理和方法。

2．學(xué)習(xí)機(jī)械攪拌操作和恒壓滴液漏斗的使用；鞏固重結(jié)晶和熔點(diǎn)測定基本操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

苯甲醛和苯乙酮在稀氫氧化鈉溶液存在下通過交叉羥醛縮合反應(yīng)生成羥基酮，該羥基酮自發(fā)脫水生成穩(wěn)定的反亞芐基乙酰苯（又名：苯亞甲基苯乙酮）。

反應(yīng)式：

三、物理常數(shù)

分子量

狀態(tài)

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

比重

溶解性

苯乙酮

120.15

無色晶體，或淡黃色油狀液體，有象山楂的香氣。

20.5

202.3

1.0281

乙醇,乙醚,丙酮,苯,氯仿

苯甲醛

106.12

是無色或微黃色液體，具有杏仁香味

-26

178

1.0415

乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚

亞芐基乙酰苯

208

淡黃斜方或菱形晶體

57~59

345-348

1.0712(62/4℃)

熱乙醇

試劑用量減半:苯乙酮3g，0.025mol；苯甲醛2.65g,0.025mol,理論產(chǎn)量:5.2g

四、內(nèi)容提要

在機(jī)械攪拌下，控溫反應(yīng)，制備目標(biāo)物，冰浴冷卻析晶體，抽濾，乙醇重結(jié)晶，室溫晾干后稱重，計(jì)算產(chǎn)率。測熔點(diǎn)檢查純度。

五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：制備過程中的控溫。難點(diǎn)：機(jī)械攪拌裝置的安裝操作和粗產(chǎn)品的結(jié)晶析出

六、教學(xué)要點(diǎn)

1.提問與講解

（1）何謂羥醛縮合反應(yīng)？

（2）本實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的哪些副反應(yīng)？采取什么措施可減少副產(chǎn)物的形成？

（3）如何加快反應(yīng)速度？

2．操作示范

（1）滴液漏斗的使用（類似分液漏斗處理，如果不穩(wěn)，可用鐵圈支持，價格貴，小心使用）

（2）攪拌裝置的安裝

參照下圖安裝，因反應(yīng)溫度低于室溫，反應(yīng)混合物揮發(fā)度很小，可不用回流冷凝管。即不用Y型管，將溫度計(jì)通過溫度計(jì)套管插入反應(yīng)瓶中。攪拌棒離燒瓶底一定距離，以攪拌自如；防止攪拌棒掉落以捅破三頸瓶。

控溫-滴液–攪拌回流裝置

七、注意事項(xiàng)

1．反應(yīng)溫度控制在20～25℃，高于30℃副反應(yīng)增多，低于15℃，產(chǎn)物發(fā)粘，不易過濾。

2．因溫度較低,分子的熱運(yùn)動慢,因此攪拌要充分。

3．在室溫?cái)嚢?h左右可能有固體析出。如果在室溫?cái)嚢钑r加入晶種，晶體則更容易析出。若粗產(chǎn)品不易析出，可用玻棒磨檫燒瓶壁，注意用力適度，以免捅破燒瓶，或者加幾粒晶種。

4．由于產(chǎn)品熔點(diǎn)低，重結(jié)晶回流時，有時產(chǎn)品呈熔融狀，須加溶劑使其呈均相。如果顏色不深，可不脫色。

5．亞芐基乙酰苯能使某些人皮膚過敏，處理時注意勿與皮膚接觸

八、思考題及簡要解答解答（P.172）

1．為什么本實(shí)驗(yàn)的主要產(chǎn)物不是苯乙酮的自身縮合或苯甲醛的Cannizzaro反應(yīng)？

答:苯乙酮的自身縮合的空間位阻比較大；苯甲醛發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)須在更高濃度的堿（40%NaOH）中進(jìn)行

2．本實(shí)驗(yàn)中如何避免副反應(yīng)的發(fā)生？

答：先將苯乙酮與堿混合，產(chǎn)生碳負(fù)離子，控制低溫，防止苯乙酮的自身縮合；采取控溫滴加與攪拌，有利于發(fā)生交叉羥醛縮合而防止苯甲醛的岐化。

3．本實(shí)驗(yàn)中，苯甲醛與苯乙酮加成后為什么不穩(wěn)定并會立即失水？

答：生成的反式烯烴穩(wěn)定，或者說亞甲基氫受羰基和羥基的影響比較活潑，易于消除。

九、參考書

蘭州大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)合編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社（P191）．

實(shí)驗(yàn)9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)；生物醫(yī)學(xué)類等專業(yè)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)的原理；

2.掌握甲基橙的制備方法。

3．學(xué)會用冰水浴控溫，

4．鞏固抽濾、重結(jié)晶、干燥等操作。

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應(yīng)及重氮鹽的偶聯(lián)反應(yīng)。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，然后加入稀鹽酸。

四、物理常數(shù)

化合物

分子量

性狀

比重(d)

熔點(diǎn)(℃)

沸點(diǎn)(℃)

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

1.485

280℃時分解炭化

－

－

微溶

不溶

亞硝酸鈉

69.05

白色或微帶淺黃色晶體

2.168

271

320℃以上分解

－

易溶

微溶

N,N-二甲基苯胺

121.18

淡黃色油狀液體

0.9557

2.45

194

1.5582

微溶

易溶

甲基橙

327.34

橙黃色鱗片狀結(jié)晶

－

－

－

－

微溶，易溶于熱水

不溶

五、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)反應(yīng)制備甲基橙，學(xué)習(xí)冰水浴控溫操作，鞏固抽濾、重結(jié)晶、干燥等操作。并用鹽酸及氫氧化鈉檢驗(yàn)所合成的指示劑。

以2g（0.0115mol）對氨基苯磺酸計(jì)，理論產(chǎn)量為3.8g。

六、教學(xué)要點(diǎn)

1．什么叫重氮化反應(yīng)和偶聯(lián)反應(yīng)，它們需在什么條件下進(jìn)行？

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)生亞硝化反應(yīng)），應(yīng)如何處理（加尿素）。

如何控制重氮化反應(yīng)的溫度在5℃以下（冰-鹽水控溫）。

實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：控制反應(yīng)溫度（冰-鹽水控溫；水浴加熱控溫）

七、操作要點(diǎn)與說明

本反應(yīng)溫度控制相當(dāng)重要，制備重氮鹽時，溫度應(yīng)保持在１０℃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。

若含有未作用的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺醋酸鹽，在加入氫氧化鈉后，就會有難溶于水的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺析出，影響純度。

4．由于產(chǎn)物呈堿性，溫度高易變質(zhì)，顏色變深。反應(yīng)產(chǎn)物在水浴中加熱時間不能太長（約5min），溫度不能太高（約60℃-80℃），否則顏色變深（為什么）。

5．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、乙醚洗滌的目的是使其迅速干燥。濕的甲基橙受日光照射，亦會顏色變淡，通常在55－78℃烘干。所得產(chǎn)品是一種鈉鹽，無固定熔點(diǎn)，不必測定。

八、思考題及簡要解答

1．何謂重氮化反應(yīng)？為什么此反應(yīng)必須在低溫、強(qiáng)酸性條件下進(jìn)行？

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應(yīng)叫做重氮化反應(yīng)。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。

2．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)若改成下列操作步驟，先將對氨基苯磺酸與鹽酸混合，再加亞硝酸鈉溶液進(jìn)行重氮化反應(yīng)，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，然后加入稀鹽酸。所以反過來不行。

3．什么叫做偶聯(lián)反應(yīng)？結(jié)合本實(shí)驗(yàn)討論一下偶聯(lián)反應(yīng)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應(yīng)，叫做偶聯(lián)反應(yīng)。

4．試解釋甲基橙在酸堿介質(zhì)中變色的原因，并用反應(yīng)式表示。

九、參考書

黃濤主編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社．

王福來編著．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第一版）．武漢：武漢大學(xué)出版社．

實(shí)驗(yàn)10苯甲酸乙酯的制備

PreparationofEthylbenzoate

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性合成實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：應(yīng)化、藥學(xué)、制藥、化工等專業(yè)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

1．學(xué)習(xí)苯甲酸乙酯的制備原理及操作方法。

2．學(xué)習(xí)分水器的使用方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理

直接酸催化酯化反應(yīng)是經(jīng)典的制備酯的方法，但反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物間建立如下平衡:

既然反應(yīng)可逆，為提高酯的轉(zhuǎn)化率,使用過量乙醇或?qū)⒎磻?yīng)生成的水從反應(yīng)混合物中除去，都可以使平衡向生成酯的方向移動。另外，使用大大過量的強(qiáng)酸催化劑，水轉(zhuǎn)化成它的共軛酸H3O+,沒有親核性，也可抑制逆反應(yīng)的發(fā)生。

三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1．儀器:50mL圓底燒瓶，回流裝置；蒸餾裝置；分水器。

2．試劑：苯甲酸；乙醇；環(huán)己烷；濃硫酸；乙醚；飽和氯化鈉；無水氯化鈣；硅油；沸石。

四、有關(guān)的物理常數(shù)

化合物

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

比重

苯甲酸

121.7

249

-

環(huán)己烷

-

80

0.78

苯甲酸乙酯

-

212

1.0468

五、反應(yīng)裝置圖

分水回流裝置乙醚蒸餾裝置

六、教學(xué)要點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：

重點(diǎn)：苯甲酸乙酯的制備。難點(diǎn)：反應(yīng)產(chǎn)物的洗滌過程（分液漏斗的使用）。

2、為保證實(shí)驗(yàn)圓滿成功，需提醒學(xué)生以下幾點(diǎn)：

1）．加入濃硫酸后，搖動燒瓶，充分混合。

2）．待反應(yīng)混合液溫度低于80℃，方可加環(huán)己烷，防沖料?；亓鬟^程火可大點(diǎn)，可用空氣浴進(jìn)行。

3）分水過程中注意防火。蒸發(fā)乙醇、環(huán)己烷時注意要使用小火進(jìn)行，最要用水浴進(jìn)行，防反應(yīng)液變色。

4）．分批用碳酸鈉洗，攪拌進(jìn)行，直至沒有二氧化碳逸出，溶液呈堿性，再將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗進(jìn)行分液。

5)．水浴蒸去乙醚。在通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行操作。

6）．因產(chǎn)品沸點(diǎn)較高，最好減壓蒸餾；沒有，也可用在石棉網(wǎng)上加熱進(jìn)行蒸餾，收集210～213℃餾分。

七、實(shí)驗(yàn)思考題

1、判斷題

1.伯醇的酯化是由羧酸中的－OH和醇中的－H結(jié)合成水分子，剩余部分結(jié)合成酯；而叔醇的酯化則是由羧酸的－H和醇中的－OH結(jié)合成水，剩余部分結(jié)合成酯。()

2.本實(shí)驗(yàn)采用將反應(yīng)產(chǎn)物水H2O除去來促進(jìn)酯化反應(yīng)完全。()

3.增加硫酸的量,不能增加酯的產(chǎn)量.()

4.即使酸的價格比較低，也不能用過量的酸來促進(jìn)酯化反應(yīng)完全.()

2、單選題

1.在本實(shí)驗(yàn)分離提純過程中時，加入的萃取劑為()。

A乙醚B乙醇C石醚D醋酸

2.與乙醇酯化反應(yīng)速率最大的是()。

A苯甲酸B乙酸C苯乙酸D甲酸

3.在本我們實(shí)際的合成中是采用()。

A水浴加熱B油浴加熱C直接加熱D沙浴加熱

4.在本合成實(shí)驗(yàn)中沒有采用的儀器是()。

A布氏漏斗B回流冷凝管C分水器D分液漏斗

【參考答案】

1、判斷題1.Y2.Y3.Y4N

2、單選題1.A2.D3.C4.A

八、參考書：

蘭州大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)合編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社。

周科衍，高占先主編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第三版）．北京：高等教育出版社。

實(shí)驗(yàn)112－甲基－2－己醇的制備

Preparationof2-methyl-2-hexanol

實(shí)驗(yàn)課時：6學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性合成實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：大學(xué)本科生

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

學(xué)習(xí)用格氏反應(yīng)制備醇的原理及操作方法

了解簡單無水操作技術(shù)

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用正溴丁烷和金屬鎂在無水乙醚中制備格氏試劑正丁基溴化鎂

2.正丁基溴化鎂與丙酮反應(yīng)制備2－甲基－2－己醇

3.產(chǎn)物的分離提純

三、教學(xué)要點(diǎn)

1．本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：制備格氏試劑、格氏試劑與丙酮反應(yīng)制備2－甲基－2－己醇

難點(diǎn)：通過控制一種反應(yīng)物的滴加速度來控制反應(yīng)速度、產(chǎn)物的分離提純（分液漏斗的使用）

2．為保證實(shí)驗(yàn)圓滿成功，需提醒學(xué)生以下幾點(diǎn)：

1）本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1及內(nèi)容2中所用儀器及試劑必須充分干燥。乙醚必須事先經(jīng)無水處理；正溴丁烷事先用無水氯化鈣干燥并蒸餾純化；丙酮用無水碳酸鉀干燥，亦經(jīng)蒸餾純化。操作過程應(yīng)迅速，盡量減少把空氣中的水分帶進(jìn)反應(yīng)體系；反應(yīng)過程中冷凝管上必須裝帶有氯化鈣的干燥管。

2）鎂條如長期放置，使用前應(yīng)將氧化層用砂紙打磨擦亮，剪成小段。

3）使開始時正溴丁烷局部濃度較大，易于發(fā)生反應(yīng)，故攪拌應(yīng)在反應(yīng)開始后進(jìn)行。若5分鐘反應(yīng)仍不開始，可用溫水浴，或在加熱前加入一小粒碘引發(fā)。

應(yīng)結(jié)束時，可能有鎂條未反應(yīng)完全，但對后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作沒有影響。

加丙酮時，反應(yīng)混合液必須充分冷卻；否則沖料

加稀硫酸酸化時，反應(yīng)混合液也必須充分冷卻，且滴加。

7）2－甲基－2－己醇與水形成共沸物，因此必須很好地干燥，否則前餾分將大大增加。

四、有關(guān)的物理常數(shù)

2－甲基－2－己醇bp143℃折光率nD201.4175

丙酮56.2℃,密度0.79

乙醚34.5℃,密度0.71

五、思考題

1.本實(shí)驗(yàn)有哪些副反應(yīng)？如何避免？

2.請自己設(shè)計(jì)用格氏反應(yīng)來制備2－甲基－2－丁醇的實(shí)驗(yàn)方案。

六.參考書

蘭州大學(xué)王清廉編有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)12苯甲醇和苯甲酸的制備

Preparationofbenzylalcoholandbenzoicacid

實(shí)驗(yàn)課時：6-8學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：應(yīng)化、藥學(xué)、制藥、化工等專業(yè)

教材：講義

一、目的與要求

1．學(xué)習(xí)康尼扎羅反應(yīng)的原理及應(yīng)用。

2．酸、堿、中性有機(jī)化合物的分離方法；鞏固重結(jié)晶和熔點(diǎn)測定基本操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

三、物理常數(shù)

分子量

狀態(tài)

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

比重

溶解性

苯甲醛

106.12

是無色或微黃色液體，具有杏仁香味

-26

178

1.0415

乙醇,乙醚,丙酮,苯,石油醚

苯甲酸

122.04

白色粉未或塊狀物

122.4

苯甲醇

108.06

無色液體

205.33

試劑用量減半:苯甲醛10.5g,0.1mol,理論產(chǎn)量:苯甲酸12g;苯甲醇10.8g

四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

萃取與分液,純化

五、教學(xué)要點(diǎn)

1．原料苯甲醛易被空氣氧化，所以保存時間較長的苯甲醛，使用前應(yīng)重新蒸餾；

2．錐形瓶的塞子應(yīng)選用軟木塞或橡皮塞，不宜用玻璃塞；

3．振搖過程中，若瓶內(nèi)溫度過高，須適時把錐形瓶中冷卻；

4．加水后，如不能溶解，可稍微加熱；

5．用30ml乙醚分三次萃取，每次用10ml，第一次、第二次萃取后，上層（乙醚層）在燒杯中合并，下層（水層）繼續(xù)用乙醚萃??；

6．合并的乙醚層用無水硫酸鎂和無水碳酸鉀干燥時，振蕩后要靜置片刻至澄清；

7．干燥后的乙醚層慢慢倒入干燥的蒸餾燒瓶中，注意不要將底部的干燥劑倒入；

8．蒸餾乙醚層時不能用明火加熱；

9．乙醚蒸完后立刻回收，改用明火加熱，放掉冷凝管夾層中的水，用空氣冷凝苯甲醇；

10．水層酸化后，減壓抽濾得到苯甲酸粗品，回收留作重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)用。

六、注意事項(xiàng)

1．如果第一步反應(yīng)不能充分振搖，會影響后續(xù)反應(yīng)的產(chǎn)率。如混合充分，放置24小時后混合物通常在瓶內(nèi)固化，苯甲醛氣味消失；

2．用分液漏斗分液時，水層從下面分出，乙醚層要從上面倒出，否則會影響后面的操作；

3．用干燥劑干燥時，一定要澄清后才能倒在蒸餾瓶中蒸餾，否則蒸出的產(chǎn)物不純；

4．水層如果酸化不完全，會使苯甲酸不能充分析出，導(dǎo)致產(chǎn)物損失。

附錄：操作提要

振蕩使反應(yīng)物成白色蠟狀物

分批加入新蒸餾過的苯甲醛10.5

振蕩

冷卻

錐形瓶中放入9g氫氧化鈉和9ml水

放置過夜

加入30～40ml水

加熱溶解

乙醚萃取三次

下層（水層）酸化

上層（乙醚層）合并

減壓過濾

冷水洗滌

飽和亞硫酸氫鈉洗滌

下層棄去

上層收集

10%碳酸鈉洗滌

下層棄去

上層用冷水洗滌

下層棄去

上層收集

干燥

蒸餾

七、學(xué)生實(shí)驗(yàn)前討論

1．請同學(xué)事先預(yù)習(xí)理論書上康尼扎羅反應(yīng)的原理；

2．請同學(xué)查閱乙醚的沸點(diǎn)，課堂講解蒸餾乙醚的注意事項(xiàng)；

3．組織學(xué)生討論用飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌什么雜質(zhì)。

八、參考書

黃濤編．有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）．北京：高等教育出版社（P187）．

實(shí)驗(yàn)13安息香的輔酶合成法

SynthesisofBenzoininthePresenceofCoenzyme

實(shí)驗(yàn)類型：綜合性

實(shí)驗(yàn)學(xué)時：5學(xué)時

適應(yīng)專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)類專業(yè)本科生

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

學(xué)習(xí)安息香縮合反應(yīng)及安息香轉(zhuǎn)化的基本原理；

學(xué)習(xí)以維生素B1為催化劑合成安息香的實(shí)驗(yàn)原理和操作過程；

練習(xí)采用冰水浴控溫；

鞏固有機(jī)溶劑進(jìn)行重結(jié)晶的操作方法和注意事項(xiàng)；

學(xué)習(xí)薄層色譜在跟蹤反應(yīng)進(jìn)程中的應(yīng)用；

二、實(shí)驗(yàn)原理

絕大多數(shù)生化過程都是在特殊條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，酶的參與可以使反應(yīng)更巧妙、更有效并且在更溫和的條件下進(jìn)行。維生素B1又稱硫胺素或噻胺（Thiamine），它是一種輔酶，作為生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑，在生命過程中起著重要作用，主要是對α-酮酸脫羧和形成偶姻（α-羥基酮）等三種酶促反應(yīng)發(fā)揮輔酶的作用。其結(jié)構(gòu)如下：

從化學(xué)角度來看，硫胺素分子中最主要的部分是噻唑環(huán)。噻唑環(huán)C-2上的質(zhì)子由于受氮和硫原子的影響，具有明顯的酸性，在堿的作用下質(zhì)子容易被除去，產(chǎn)生的負(fù)碳離子作為催化反應(yīng)中心，形成苯偶姻。

安息香的輔酶合成法就是以維生素B1為催化劑來合成安息香，其反應(yīng)方程式為：

芳香醛在氰化鈉（鉀）作用下，分子間發(fā)生縮合反應(yīng)生成α-羥酮，稱為安息香縮合反應(yīng)。氰離子幾乎是專一的催化劑。反應(yīng)共同使用的溶劑是醇的水溶液。使用氰化四丁基銨作催化劑，則反應(yīng)可在水中順利進(jìn)行。安息香縮合最典型、最簡單的例子是苯甲醛的縮合反應(yīng)。

這是一個碳負(fù)離子對羰基的親核加成反應(yīng)，氰化鈉（鉀）是反應(yīng)的催化劑，其機(jī)理如下：

其他取代芳醛（如對甲基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛和呋喃甲醛等）也可以發(fā)生類似的縮合，生成相應(yīng)的對稱性二芳基羥乙酮。

三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1．儀器：回流裝置，熔點(diǎn)儀。磁力加熱攪拌器

2．試劑：苯甲醛，維生素B1（鹽酸硫胺素），95%乙醇，10%NaOH,活性炭，冰塊。

四、操作要點(diǎn)

1．冰水浴冷卻的操作過程及溫度控制方法。

2．在磁力下，將氫氧化鈉溶液緩慢滴加到硫胺素溶液中，隨時檢測pH值，并使pH=10~11。

3．加熱回流裝置的安裝要點(diǎn)及正確的裝配方法，水浴溫度保持在80-85℃。

4．有機(jī)溶劑（95%乙醇）重結(jié)晶時，應(yīng)采用加熱回流冷凝裝置。

五、本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵

1．必須在攪拌下，將氫氧化鈉溶液緩慢滴加到硫胺素溶液中，同時，氫氧化鈉溶液的濃度必須為10%，并且必須是新配置的。

2．根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，pH值一定要調(diào)節(jié)到11左右，實(shí)驗(yàn)才能順利進(jìn)行；

3．水浴上加熱時，水浴溫度應(yīng)保持在80～85℃，否則反應(yīng)難以進(jìn)行。

六、注意事項(xiàng)

1．苯甲醛放置過久，常被氧化成苯甲酸，使用前最好經(jīng)5%碳酸氫鈉溶液洗滌，而后減壓蒸餾純化，并避光保存。

2．VB1在酸性條件下是穩(wěn)定的，但易吸水，在水溶液中易被氧化失效，光及銅、鐵、錳等金屬離子均可加速其氧化；在氫氧化鈉溶液中噻唑環(huán)易開環(huán)失效。因此，反應(yīng)前VB1溶液及氫氧化鈉溶液必須用冰水冷透。

3．安息香在沸騰的95%乙醇中，其溶解度為12～14g/100mL。

七、思考題

1．安息香縮合、羥醛縮合、歧化反應(yīng)有何不同？

2．為什么加入苯甲醛后，反應(yīng)混合物的pH要保持11左右？溶液pH過低有什么不好？

實(shí)驗(yàn)14對氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因）的制備

Preparationofethylp-aminobenzoate

實(shí)驗(yàn)課時：12

實(shí)驗(yàn)類型：多步有機(jī)合成

教學(xué)對象：開設(shè)高等有機(jī)化學(xué)課程的專業(yè)（化工、醫(yī)學(xué)八年制）

（一）對氨基苯甲酸的制備（8h）

Preparationofp-aminobenzoicacid

一、目的要求

學(xué)習(xí)以對甲苯胺為原料，經(jīng)乙酰化、氧化和酸性水解，制取對氨基苯甲酸的原理和方法。

二、基本原理

對氨基苯甲酸是一種與維生素B有關(guān)的化合物（又稱PABA），它是維生素Bc（葉酸）的組成部分。細(xì)菌把PABA作為組分之一合成葉酸，磺胺藥則具有抑制這種合成的作用。

對氨基苯甲酸的合成涉及三個反應(yīng)：

第一個反應(yīng)是對甲苯胺用乙酸酐處理轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酰胺，這是一個制備酰胺的標(biāo)準(zhǔn)方法，其目的是在第二步高錳酸鉀氧化反應(yīng)中保護(hù)氨基，避免氨基被氧化；

第二個反應(yīng)是對甲基乙酰苯胺中的甲基被高錳酸鉀氧化為相應(yīng)的羧基。氧化過程中，紫色的高錳酸鹽被還原成棕色的二氧化錳沉淀。

最后一步反應(yīng)是酰胺的水解，除去起保護(hù)作用的乙?；?，此反應(yīng)在稀酸溶液中很容易進(jìn)行。反應(yīng)式：

三、操作要點(diǎn)

獨(dú)立操作，用量減半

1．對甲基乙酰苯胺的制備

加入醋酸酐，必須立即加入預(yù)先配置好的醋酸鈉溶液并充分?jǐn)嚢?，否則醋酸酐水解，難于反應(yīng)

2．對乙酰氨基苯甲酸的制備

高錳酸鉀溶液分批加入，防止局部濃度過高破壞產(chǎn)物。

抽濾時，調(diào)節(jié)速度，以免濾紙穿孔

折疊濾紙的折疊（示范），如產(chǎn)生的沉淀多，仍抽濾。

酸化至PH等于2

3．對氨基苯甲酸的制備

濕產(chǎn)品為盡量抽干的，水解的鹽酸不要過多。

回流時加沸石，時間要充分。

如果鹽酸用得過多，導(dǎo)致加氨水中和后體積過大，影響晶體析出

用稀氨水（最好用1：1的氨水）中和時，先快后慢，小心調(diào)節(jié)，防止過量，中和至PH為8，冰醋酸調(diào)節(jié)大約PH為6

要冰浴驟冷，并磨檫燒瓶璧。產(chǎn)物為黃色絮狀固體。一般得到0.3g產(chǎn)品

四、思考題及其解答：

1．對甲苯胺用醋酐酰化反應(yīng)中加入醋酸鈉的目的何在？（置換出氨基）

2．對甲乙酰苯胺用高錳酸鉀氧化時，為何加入硫酸鎂結(jié)晶？（加入少量的硫酸鎂作緩沖劑，使溶液堿性不致變得太強(qiáng)而使酰胺基發(fā)生水解）。

3．在氧化步驟中，若濾液有色，需加入少量乙醇煮沸，發(fā)生了什么反應(yīng)？（氧化還原）

4．在最后水解步驟中，用氫氧化鈉代替氨水中和，可以嗎？中和后加入醋酸的目的何在？

（氫氧化鈉減性太強(qiáng)，不易控制，使羧基被中和，加入醋酸是使之調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)）

（二）對氨基苯甲酸乙酯的制備（4h）

Preparationofethylp-aminobenzoate

一、目的要求

學(xué)習(xí)以對氨基苯甲酸和乙醇，在濃硫酸催化下，制備對氨基苯甲酸乙酯的實(shí)驗(yàn)方法。

二、操作要點(diǎn)和說明

1．加入1mL濃硫酸，立即產(chǎn)生大量沉淀，此沉淀為胺鹽

2．在中和過程中產(chǎn)生少量固體沉淀（生成什么物質(zhì)：應(yīng)該是產(chǎn)品）

3．乙醚萃取應(yīng)分次進(jìn)行，每次10ml

4．殘余油狀物中加1：1乙醇和水混合液得到結(jié)晶，粉末狀固體，mp89-90℃

三、思考題

1．本實(shí)驗(yàn)中加入濃硫酸的量遠(yuǎn)多余催化量，為什么？（起脫水作用）

加入濃硫酸時產(chǎn)生的沉淀是什么物質(zhì)？試解釋之。（此沉淀為胺鹽）

2．酯化反應(yīng)結(jié)束后，為什么要用碳酸鈉溶液而不用氫氧化鈉進(jìn)行中和？（氫氧化鈉堿性強(qiáng)，引起酯的水解）

為什么不中和至pH為7而要使pH為9左右？（使氨基充分游離出來）

如何由對氨基苯甲酸為主要原料合成局部麻醉劑普魯卡因（Procaine）？

（提示：二乙胺與環(huán)氧乙烷的作用下，生成2-二乙氨基乙醇）

實(shí)驗(yàn)15柱色譜和薄層色譜

ColumnChromatographyandThinLayerChromatography

實(shí)驗(yàn)課時：5學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作

一、目的與要求

學(xué)習(xí)柱色譜、薄層色譜技術(shù)的原理和應(yīng)用。

2．掌握溶劑極性的規(guī)律和洗脫液的配制。

3．掌握柱色譜、薄層色譜分離技術(shù)和操作要點(diǎn)。

4．學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的使用

二、內(nèi)容提要

柱色譜分離熒光黃和亞甲基藍(lán)-乙醇溶液；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑；薄層色譜分離和鑒定A、P、C成分。一人一組。

三、教學(xué)程序

講解：

1．1色譜法的基本原理：利用混合物中的各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能（即分配）的不同，或其他親和作用性能的差異，使含混合物的氣體或溶液流經(jīng)該物質(zhì)時，進(jìn)行反復(fù)的吸附或分配等作用，從而將各組分分開。

1．2柱色譜

（1）柱色譜（這里指吸附色譜）的原理類似于薄層色譜，欲分離的混.合物中的各組分分配在吸附劑和洗脫劑之間，化合物被吸附劑吸附愈強(qiáng)，該化合物溶解在洗脫劑中則愈少，沿洗脫劑移動的距離則愈小。

（2）特點(diǎn)：色譜柱填充的吸附劑的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于薄層板，且色譜柱大小可以依欲分離的物質(zhì)的量的多少而選擇，需樣品的量多，可用于分離比較大量（克數(shù)量級）的物質(zhì)。

（3）用途：化合物的分離與純化；較大量（克數(shù)量級）的樣品的制備。

1．3薄層色譜

（1）薄層層析在形式上和操作上與紙層析類似，但其分離物質(zhì)的原理有本質(zhì)的區(qū)別。紙層析為分配層析，而薄層層析為吸附層析，其基本原理與吸附柱層析一致。

（2）需樣量少，幾微克即可；簡單、快速。

（3）用途：化合物的分離；化合物的鑒定，同一化合物在相同條件下的Rf值相同；跟蹤化學(xué)反應(yīng)，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度；作定量分析。

2、示范：本實(shí)驗(yàn)演示色譜柱的裝填；薄層色譜的點(diǎn)樣方法。

3、教學(xué)安排與特定要求（如報告格式、裝置圖）

兩人一根色譜柱，輪流做；一人一塊板。

四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵之處及注意事項(xiàng)（包括故障的排除和疑難問題的解答）

4．1柱色譜

1、吸附劑必須均勻地填在柱內(nèi)，沒有氣泡、沒有裂縫，否則將影響洗脫和分離。

2、加入沙子的目的是使加料時不致把吸附劑沖起，影響分高效果。若無沙子，也可用濾紙覆蓋在吸附劑表面。

3、為了保持柱子的均一性，使整個吸附劑浸泡在溶劑或溶液中是必要的。否則當(dāng)柱中溶劑或溶液流干時，就會使柱身干裂，影響滲濾和顯色的效果。

4、最好用移液管將欲分離溶液轉(zhuǎn)移至柱中。

4．2薄層色譜

1、制板時，硅膠用水調(diào)成剛好能流動的糊狀物為佳，勿太濃或太稀，并即刻鋪在層析板上。做好的層析板應(yīng)均勻一致，否則會影響分離效果。

2、點(diǎn)樣量不能太大，否則會導(dǎo)致拖尾至使重點(diǎn)分離不完全。建議在同一層析板上依講義圖9~1點(diǎn)兩個樣點(diǎn)（同一樣品），其中樣點(diǎn)1點(diǎn)樣最少一些（φ≤1mm），樣點(diǎn)2點(diǎn)樣量稍大一些，這樣，實(shí)驗(yàn)的效果化較好。

3、展開劑不要加得太多（1~2ml即可），展開時不要把樣點(diǎn)浸入展開劑中。

4、待溶劑前沿離層析板頂端僅1~2mm時方能取出，否則色點(diǎn)分離不完全。但溶劑不能沖頂，否則色點(diǎn)會擴(kuò)散而影響分離效果。

5、展開結(jié)束后，應(yīng)立即記下溶劑前沿的位置，并把色譜圖照原樣及時記錄在報告本上，注明各點(diǎn)的顏色，并計(jì)算各點(diǎn)的Rf值。

6、本實(shí)驗(yàn)的色譜圖上可出現(xiàn)3~6個色點(diǎn)，在此范圍內(nèi)色點(diǎn)越多，分離效果越好。

7、薄層層析不僅可用來分離有色物質(zhì)，也可分離無色物質(zhì)。

8、操作要小心，特別是點(diǎn)樣時，不要損壞層析板。

9、實(shí)驗(yàn)完畢倒掉展開劑，層析缸不用洗。

五、參考書

1、中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院醫(yī)化中心自編《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》。

2、李兆隴等編《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，清華大學(xué)出版社，2001年。

實(shí)驗(yàn)16紙色譜

PaperChromatography

實(shí)驗(yàn)課時：1-2學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作

教學(xué)對象：醫(yī)學(xué)類本科生

一、目的與要求

了解紙層析的基本原理；掌握紙層析的操作方法。

二、教師課前準(zhǔn)備

準(zhǔn)備層析紙并預(yù)做紙層析實(shí)驗(yàn)。

三、教學(xué)程序

1．提問與講解

（1）以前所做的實(shí)驗(yàn)中，哪些可用來分離或鑒別有機(jī)化合物？

（2）紙層析時，樣點(diǎn)不能接觸或浸入到展開劑液面以下，為什么？

（3）紙層析怎樣用Rf量尺測量斑點(diǎn)的Rf值？

2．示范：注意規(guī)范性

紙的準(zhǔn)備和點(diǎn)樣。

3．教學(xué)安排與特定要求

可與紙上電泳或板層析實(shí)驗(yàn)穿插進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)畢，將層析的色點(diǎn)用鉛筆圈起來，結(jié)果（紙條）貼在原始記錄卡上。

四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵之處及注意事項(xiàng)

1．層析紙條應(yīng)防止污染，其工作部分不能用手觸及。

2．點(diǎn)樣毛細(xì)管不要弄錯。先在碎濾紙上進(jìn)行點(diǎn)樣練習(xí)。樣點(diǎn)與樣點(diǎn)和邊緣與樣點(diǎn)之間應(yīng)有同等寬度的間隙。

3．紙層析紙條和層析管均要垂直安放，層析管可置于試管架上或自由夾固定，紙條不能觸及管壁。樣點(diǎn)與展開劑液面至少相距0.5cm。

4．層析完畢，取出紙條時，不要忘記立即在溶劑前沿處劃記號。樣點(diǎn)至溶劑前沿的距離以7～8cm為宜。

5、用電吹風(fēng)顯色時，不可太近或過熱，以免影響斑點(diǎn)及其顏色的觀察。

五、思考題的解答

1、否則樣品中的成分化合物溶入展開劑溶液中，最后無色斑出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)失敗。

2、以使展開劑蒸氣充滿整個容器，得到好的分離效果和可參比的Rf值。

3、直徑2mm左右，過大時所得層析譜中的斑點(diǎn)易相互交疊，難或無法分辨斑點(diǎn)的數(shù)目和相同與否。

六、參考書

1．中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院醫(yī)化中心自編《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》

2．李兆隴等編《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，清華大學(xué)出版社，2001年

實(shí)驗(yàn)17紙電泳

Electrophoresis

實(shí)驗(yàn)課時：2學(xué)時

實(shí)驗(yàn)類型：基本操作實(shí)驗(yàn)

教學(xué)對象：醫(yī)學(xué)類本科生

（與紙色譜穿插安排）

一、目的與要求

了解利用紙上電泳法分離氨基酸的實(shí)驗(yàn)方法。

二、教師課前準(zhǔn)備

準(zhǔn)備層