蘇州大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

蘇州大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案苯甲酸的重結(jié)晶[教學(xué)目標(biāo)]知識(shí)與技能：學(xué)習(xí)用水作溶劑重結(jié)晶提純固態(tài)有機(jī)化合物的原理和方法；掌握抽濾、熱濾操作和折疊式濾紙折疊的方法。[教學(xué)重點(diǎn)]重結(jié)晶提純法原理，重結(jié)晶溶劑的選擇，抽濾、熱濾操作的方法。[教學(xué)難點(diǎn)]重結(jié)晶溶劑的選擇，純度與收率如何保證。[教學(xué)方法]比較法，陳述法，講演法。[教學(xué)過(guò)程][講述]【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)本次實(shí)驗(yàn)，要求大家掌握用水作溶劑重結(jié)晶提純固態(tài)有機(jī)化合物的原理和方法，熟悉抽濾和熱濾等操作技術(shù)。[提問(wèn)]【實(shí)驗(yàn)原理】利用混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度不同，或在同一溶劑中不同溫度時(shí)的溶解度不同，而使它們相互分離。[演示]【實(shí)驗(yàn)裝置圖】講述【實(shí)驗(yàn)步驟】在250mL的錐形瓶中，放入2g粗苯甲酸，加入適量水（15mL）1-2和1-2粒沸石。加熱至沸，并不時(shí)攪拌，以加速溶解。若在沸騰狀態(tài)下，未完全溶解，可每次加入3-5mL水，加熱攪拌至溶解。但特別注意粗品中是否有不溶雜質(zhì)，以免溶劑過(guò)多。待溶解完成后，再多加20%的水。移去熱源，稍冷后加入少量活性炭3，繼續(xù)加熱沸騰在加熱溶解苯甲酸的同時(shí)，準(zhǔn)備好熱水漏斗與折疊濾紙4，將上述脫色后的熱溶液盡快倒入熱水漏斗，濾入100mL燒杯中。每次濾液不可太滿，也不可等濾液完全濾完再倒入。為保持溶液溫度，應(yīng)將未過(guò)濾部分繼續(xù)用小火加熱5。濾畢，將盛有濾液的燒杯蓋上表面皿，放置自然冷卻后，再放入冷水中冷卻，使晶體完全析出。如希望得到較大晶體顆粒，可將濾液重新加熱溶解，再在室溫冷卻結(jié)晶。抽濾6-7，用空心塞擠壓晶體直至無(wú)水滴下，以盡量除盡母液。停止抽濾，加少量水到漏斗中，使晶體潤(rùn)濕（用玻璃棒或刮刀松動(dòng)），然后重新抽干。重復(fù)1-2次，最后將抽干晶體轉(zhuǎn)移至表面皿，自然晾干或紅外烘干[6]，稱重，計(jì)算回收率。[講述]【注釋】[1]溶劑的篩選：[2]溶劑的量：[3]加入（一平匙），不可過(guò)多，否則會(huì)吸附產(chǎn)品。在提純脫色時(shí)，要稍冷后方可加入少許活性炭，否則容易暴沸。注意閱讀書本P.71《脫色》部分內(nèi)容。[4]折疊式（菊花形）濾紙：折疊方法，上課考試。[5]防止有晶體析出，降低收率。[6]布氏漏斗常用于抽氣過(guò)濾，有各種不同的規(guī)格，根據(jù)要過(guò)濾物質(zhì)的量選用合適的規(guī)格。[7]水泵，用于減壓，我們實(shí)驗(yàn)中用的是循環(huán)水泵。正確的抽濾操作見(jiàn)教材P.72“晶體的收集和洗滌”。[講述]【注意事項(xiàng)】1.折疊時(shí)尖端處不要用力折壓，以免濾紙破損。在過(guò)濾時(shí)，將折疊濾紙翻轉(zhuǎn)后放入漏斗，使?jié)崈裘娼佑|漏斗壁。2.抽濾時(shí)，一張濾紙折成四份，可進(jìn)行4次抽濾。請(qǐng)節(jié)約使用。3.停止抽濾時(shí)，要首先打開(kāi)安全瓶活塞，然后才能關(guān)閉水泵，防止倒吸。[作業(yè)]P.74第1-7題。

對(duì)甲基苯乙酮的制備[目標(biāo)]掌握實(shí)驗(yàn)室制備對(duì)甲基苯乙酮的原理（Friedel-Crafts酰基化反應(yīng)）和方法；了解無(wú)水條件下的攪拌、滴加及帶有尾氣吸收裝置，減壓蒸餾的操作技術(shù)。[重點(diǎn)]無(wú)水條件下的攪拌、滴加及帶有尾氣吸收裝置，減壓蒸餾的操作技術(shù)。[難點(diǎn)]無(wú)水條件下的攪拌、滴加技術(shù)和減壓蒸餾的操作技術(shù)。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】對(duì)甲基苯乙酮的制備【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆諏?shí)驗(yàn)室制備對(duì)甲基苯乙酮的原理（Friedel-Crafts?；磻?yīng)）和方法；了解無(wú)水條件下的攪拌、滴加及帶有尾氣吸收裝置，減壓蒸餾的操作技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)原理】Friedel-Crafts?；磻?yīng)是制備芳基酮類化合物的重要方法，反應(yīng)中常用三氯化鋁為催化劑?！緦?shí)驗(yàn)步驟】對(duì)甲基苯乙酮的制備:在100mL干燥的三頸燒瓶上安裝溫度計(jì)、恒壓滴液漏斗，上口裝有無(wú)水氯化鈣干燥管的球形冷凝管，干燥管與氯化氫尾氣吸收裝置相連?？焖俜Q取13.0g（0.098mol）無(wú)水三氯化鋁，研碎后放入三頸瓶中，立即加入20mL無(wú)水甲苯，在攪拌下慢慢滴加3.7mL（0.039mol）醋酐與5mL無(wú)水甲苯的混合液，約需20min滴完。然后在90~95℃下水浴加熱至沒(méi)有氯化氫氣體逸出，約需30min。撤去氣體吸收裝置，待反應(yīng)液冷卻后，在攪拌下倒入30mL濃鹽酸和30g碎冰的燒杯中（通風(fēng)櫥中進(jìn)行）。將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分出有機(jī)層，水層用甲苯萃取2次（每次5mL）。合并有機(jī)層，依次用水、5%氫氧化鈉、水各15mL洗滌，再用無(wú)水硫酸鎂干燥。先在水浴上蒸餾回收甲苯，稍冷后改為減壓蒸餾裝置，收集112.5℃/1.46kPa（11mmHg）或93.5℃/0.93kPa（7mmHg）的餾分，可得對(duì)甲基苯乙酮。純對(duì)甲基苯乙酮為無(wú)色液體，沸點(diǎn)225℃/98.1kPa（736mmHg），熔點(diǎn)28℃，折光率nD201.5335?！緦?shí)驗(yàn)操作流程圖】[講述]【減壓蒸餾的操作技術(shù)】【基本原理】已知液體的沸點(diǎn)是指它的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)的溫度。所以液體沸騰的溫度是隨外在壓力的降低而降低的，因而用真空泵連接盛有液體的容器，使液體表面上的壓力降低，即可降低液體的沸點(diǎn)。這種在較低壓力下進(jìn)行蒸餾的操作稱為減壓蒸餾，減壓蒸餾時(shí)物質(zhì)的沸點(diǎn)與壓力有關(guān)。【裝置說(shuō)明】常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣以及保護(hù)和測(cè)壓裝置三部分。1.蒸餾部分這一部分與普通蒸餾相似，亦可分為三個(gè)組成部分。（1）減壓蒸餾瓶（克氏蒸餾瓶）有兩個(gè)頸，其目的是為了避免減壓蒸餾時(shí)瓶?jī)?nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管中，瓶的一頸中插入溫度計(jì)，另一頸中插入一根距瓶底約1～2mm的末端拉成細(xì)絲的毛細(xì)管。毛細(xì)管的上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管，螺旋夾用以調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣的量，使極少量的空氣進(jìn)入液體，呈微小氣泡冒出，作為液體沸騰的氣化中心，使蒸餾平穩(wěn)進(jìn)行，又起攪拌作用（減壓蒸餾不加沸石）。蒸餾樣品的量應(yīng)小于1/2燒瓶溶積。（2）冷凝管和普通蒸餾相同，根據(jù)被蒸餾液的減壓沸點(diǎn)選擇的。由于減壓蒸餾時(shí)一般將餾出溫度控制在50～100℃之間，所以多用直形冷凝管。如果餾出溫度在50℃以下，應(yīng)選用雙水內(nèi)冷的冷凝管；若在140℃以上應(yīng)選用空氣冷凝管。如果被蒸餾的是低熔點(diǎn)固體，則餾出溫度可能甚高，此時(shí)可不用冷凝管而直接將多股尾接管套接在克氏蒸餾頭的支管上。（3）接液管（尾接管）和普通蒸餾不同的是，接液管上具有可供接抽氣部分的小支管；蒸餾時(shí)，若要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾，則可用兩尾或多尾接液管。轉(zhuǎn)動(dòng)多尾接液管，就可使不同的餾分進(jìn)入指定的接受器中。2.抽氣部分實(shí)驗(yàn)室通常用水泵或油泵進(jìn)行減壓。水泵（水循環(huán)泵）：所能達(dá)到的最低壓力為1.33kPa（10mmHg）。油泵：油泵的效能決定于油泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及真空泵油的好壞。好的油泵能抽至真空度為0.133Pa（0.001mmHg）。油泵結(jié)構(gòu)較精密，工作條件要求較嚴(yán)。蒸餾時(shí)，如果有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑、水或酸的蒸氣，都會(huì)損壞油泵，污染泵油并降低其真空度。因此，使用時(shí)必須十分注意油泵的保護(hù)。3.保護(hù)和測(cè)壓裝置部分為了保護(hù)油泵，必須在餾分接受器與油泵之間順次安裝冷阱和幾個(gè)吸收塔。冷阱中冷卻劑的選擇隨需要而定。吸收塔（干燥塔）通常設(shè)三個(gè)：第一個(gè)裝無(wú)水CaCl2或硅膠，吸收水汽；第二個(gè)裝粒狀NaOH，吸酸性氣體；第三個(gè)裝切片石臘，吸烴類氣體。實(shí)驗(yàn)室通常利用水銀壓力計(jì)來(lái)測(cè)量減壓系統(tǒng)的壓力。水銀壓力計(jì)又有開(kāi)口式水銀壓力計(jì)、封閉式水銀壓力計(jì)之分。（我們安裝的是封閉式壓力計(jì)。）安全瓶的活塞用來(lái)及時(shí)放氣，調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的?！静僮饕c(diǎn)及說(shuō)明】（1）被蒸餾液體中若含有低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，通常先進(jìn)行普通蒸餾，再進(jìn)行水泵減壓蒸餾，而油泵減壓蒸餾應(yīng)在水泵減壓蒸餾后進(jìn)行。（2）裝置停當(dāng)后，先旋緊橡皮管上的螺旋夾，打開(kāi)安全瓶上的二通活塞，使體系與大氣相通，啟動(dòng)油泵（長(zhǎng)時(shí)間未用的真空泵，啟動(dòng)前應(yīng)先用手轉(zhuǎn)動(dòng)下皮帶輪，能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)再啟動(dòng)）抽氣，逐漸關(guān)閉二通活塞至完全關(guān)閉，檢查系統(tǒng)能否達(dá)到所要求的壓力。停止試壓。（3）加入樣品，旋緊橡皮管上的螺旋夾，啟動(dòng)油泵抽氣，逐漸關(guān)閉二通活塞，從壓力計(jì)上觀察體系內(nèi)壓力應(yīng)能符合要求（根據(jù)沸點(diǎn)與壓力關(guān)系）；同時(shí)注意觀察瓶?jī)?nèi)的鼓泡情況，調(diào)整毛細(xì)管導(dǎo)入的空氣量，如發(fā)現(xiàn)鼓泡太劇烈，有沖料危險(xiǎn)，立即將二通活塞旋開(kāi)些。（4）在系統(tǒng)充分抽空并達(dá)到壓力后開(kāi)始通冷凝水，（一般用油浴）加熱，逐漸升溫，一旦減壓蒸餾開(kāi)始，就應(yīng)密切注意蒸餾情況，調(diào)整體系內(nèi)壓，經(jīng)常記錄壓力和相應(yīng)的沸點(diǎn)值，根據(jù)要求，收集不同餾分，蒸餾速度0.5～1滴/秒。（5）蒸餾完畢，移去熱源，慢慢旋開(kāi)螺旋夾（防止倒吸），并慢慢打開(kāi)二通活塞，平衡內(nèi)外壓力，使測(cè)壓計(jì)的水銀柱慢慢地回復(fù)原狀，（若打開(kāi)得太快，水銀柱很快上升，有沖破測(cè)壓計(jì)的可能），然后關(guān)閉油泵和冷卻水。[講述]【注釋】[1]無(wú)水三氯化鋁的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，稱量、研細(xì)、投料都要迅速，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中吸水，影響催化效率。[2]儀器應(yīng)充分干燥，并要防止潮氣進(jìn)入反應(yīng)體系，以免無(wú)水三氯化鋁水解，降低催化能力。[3]混合液滴加速度不可太快，否則會(huì)有大量氯化氫氣體逸出，造成環(huán)境污染，并且還會(huì)增加副反應(yīng)。[4]冷卻前應(yīng)先撤去尾氣吸收裝置，防止冷卻時(shí)氣體吸收裝置中的水發(fā)生倒吸。[5]由于最終產(chǎn)物不多，應(yīng)選用較小的蒸餾瓶，甲苯溶液可用漏斗分批加入?！咀鳂I(yè)】思考題反應(yīng)體系為什么要處于干燥的環(huán)境？為此你在實(shí)驗(yàn)中采取了哪些措施？答：反應(yīng)所用三氯化鋁吸水，會(huì)影響催化效率。措施：預(yù)先干燥處理所用試劑，烘干儀器，快速取用三氯化鋁，冷凝管上口裝干燥管。在Friedel-Crafts烷基化和?；磻?yīng)中三氯化鋁的用量有什么不同？為什么?答：由于芳香酮與三氯化鋁可形成配合物，與烷基化相比，酰基化反應(yīng)的催化劑用量要大得多。對(duì)烷基化反應(yīng)，AlCl3/RX（摩爾比）=0.1，酰基化反應(yīng)AlCl3/RCOCl=1.1，由于芳烴與酸酐反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)酸會(huì)與三氯化鋁反應(yīng)，所以AlCl3/Ac2O=2.2。3.在怎樣的情況下才用減壓蒸餾？答：沸點(diǎn)高的物質(zhì)以及在普通蒸餾時(shí)還沒(méi)達(dá)到沸點(diǎn)溫度就已分解，氧化或聚合的物質(zhì)才用減壓蒸餾。4.使用油泵減壓時(shí)，有哪些吸收和保護(hù)裝置？其作用分別是什么？答：油泵的結(jié)構(gòu)較精密，工作條件要求較嚴(yán)，蒸餾時(shí)如有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑、水、酸蒸氣都會(huì)損壞泵和改變真空度。所以要有吸收和保護(hù)裝置。主要有（1）冷阱：使低沸點(diǎn)（易揮發(fā)）物質(zhì)冷凝下來(lái)不致進(jìn)入真空泵；（2）無(wú)水CaCl25.在進(jìn)行減壓蒸餾時(shí)，為什么必須用熱浴加熱，而不能用直接火加熱？為什么進(jìn)行減壓蒸餾時(shí)須先抽氣才能加熱？答：用熱浴的好處是加熱均勻，可防止暴沸，如果直接用火加熱的話，情況正好相反。因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)充滿空氣，加熱后部分溶液氣化，再抽氣時(shí)，大量氣體來(lái)不及冷凝和吸收，會(huì)直接進(jìn)入真空泵，污染泵油，損壞泵體以致于改變真空度。如先抽氣再加熱，可以避免或減少之。6.當(dāng)減壓蒸完所要的化合物后，應(yīng)如何停止減壓蒸餾？為什么？答：蒸餾完畢移去熱源，慢慢旋開(kāi)螺旋夾，并慢慢打開(kāi)二通活塞，（這樣可以防止倒吸），平衡內(nèi)外壓力，使測(cè)壓計(jì)的水銀柱慢慢地回復(fù)原狀，（若放開(kāi)得太快，水銀柱很快上升，有沖破壓力計(jì)的可能）然后關(guān)閉油泵和冷卻水。

環(huán)己烯的制備學(xué)習(xí)以濃磷酸催化環(huán)己醇脫水制取環(huán)己烯的原理和方法。初步掌握分餾和水浴蒸餾的基本操作技能；掌握有機(jī)化合物制備產(chǎn)物的產(chǎn)率計(jì)算方法。掌握分餾和水浴蒸餾?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)以濃磷酸催化環(huán)己醇脫水制取環(huán)己烯的原理和方法，初步掌握分餾和水浴蒸餾的基本操作技能；掌握有機(jī)化合物制備產(chǎn)物的產(chǎn)率計(jì)算方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】環(huán)己醇通?？捎脻饬姿峄驖饬蛩嶙鞔呋瘎┟撍苽洵h(huán)己烯，本實(shí)驗(yàn)是以濃磷酸作脫水劑來(lái)制備環(huán)己烯的。三．[演示]【實(shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)步驟】在50mL干燥的圓底燒瓶中，加入10g環(huán)己醇[1]（10.4mL，約0.1mol）、4mL濃磷酸[2]和合適的攪拌子，充分振搖使之混合。如左圖安裝分餾裝置，分餾柱為短分餾柱。用50mL三角燒瓶作接收器，置于冰水浴中。[3]煤氣等加熱（前期稍大，后期小火）混合物至沸騰，控制分餾柱頂部餾出溫度不超過(guò)90oC，慢慢的蒸出生成的環(huán)己烯和水（混濁液體）。[4]若無(wú)液體蒸出時(shí)，可把火加大。當(dāng)燒瓶中只剩下很少量的殘?jiān)⒊霈F(xiàn)陣陣白霧時(shí)，即可停止加熱。全部蒸出時(shí)間約需1h。按照蒸餾裝置圖，將所需的玻璃儀器放入烘箱中，100℃以上進(jìn)行干燥。將餾出液用約1g精鹽飽和，然后加入3~4mL5%的碳酸鈉溶液中和微量的酸（在通風(fēng)櫥中操作）。將此液體倒入小分液漏斗中，振搖后靜置分層。放出下層的水層，上層的粗產(chǎn)品從分液漏斗的上層轉(zhuǎn)入干燥的小三角燒瓶中，加入1~2g塊狀無(wú)水氯化鈣干燥之，干燥時(shí)間約為20-30分鐘。[5]將干燥后的粗環(huán)己烯（溶液應(yīng)清亮透明）濾入50mL蒸餾燒瓶中，加入幾粒沸石后用水浴加熱蒸餾，用一干燥小三角燒瓶收集80-85oC的餾分。[6]稱重計(jì)算產(chǎn)率，測(cè)折光率。五．【實(shí)驗(yàn)流程圖】六．講述【注釋】1．由于環(huán)己醇在常溫下是粘稠狀液體（mp：24oC），若用量筒?。s11mL）時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)移中的損失，可用稱量法。若用硫酸時(shí)，環(huán)己醇與硫酸應(yīng)充分混合，否則，在加熱過(guò)程中可能會(huì)局部炭化。2．脫水劑可以是磷酸或硫酸。磷酸的用量必須是硫酸的一倍以上，但它卻比硫酸有明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是不生成碳渣，二是不產(chǎn)生難聞的氣體（用硫酸則易生成SO2副產(chǎn)物）。3．在收集和轉(zhuǎn)移環(huán)己烯時(shí)，最好保持充分冷卻以免因揮發(fā)而損失。4．用電熱包加熱，不用小火加熱，可使蒸餾燒瓶受熱均勻。因?yàn)榉磻?yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸物（沸點(diǎn)70.8oC，含水10%），環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸物（沸點(diǎn)64.9，含環(huán)己醇30.5%），環(huán)己醇與水形成共沸物（97.8oC，含水80%）。所以，溫度不可過(guò)高，蒸餾速度不宜過(guò)快，以1滴2~3秒為宜，減少未作用的環(huán)己醇蒸出。5．水層應(yīng)分離完全。否則，將達(dá)不到干燥的目的。但若水浴加熱蒸餾時(shí)在80oC以下已有多量液體鎦出，可能是由于干燥不夠完全所致（氯化鈣用量過(guò)少或放置時(shí)間不夠），應(yīng)將這部分產(chǎn)量重新干燥并蒸餾之。用無(wú)水氯化鈣干燥粗產(chǎn)物，還可除去少量未反應(yīng)的環(huán)己醇。6．在蒸餾已干燥的產(chǎn)物時(shí)，蒸餾所用儀器均需干燥無(wú)水。

己二酸的制備[目標(biāo)]學(xué)習(xí)用硝酸氧化環(huán)己醇制備已二酸的原理和方法，掌握尾氣吸收、過(guò)濾、等操作技術(shù)。[重點(diǎn)]已二酸的原理和方法，尾氣吸收操作技術(shù)。[難點(diǎn)]控制好氧化反應(yīng)速度，防止有毒的二氧化氮?dú)怏w外逸?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)本次實(shí)驗(yàn)，要求大家掌握己二酸的制備原理和方法，掌握尾氣吸收、過(guò)濾等操作技術(shù)?！緦?shí)驗(yàn)原理】硝酸和高錳酸鉀都是強(qiáng)氧化劑，由于其氧化的選擇性較差，故硝酸主要用于羧酸的制備，高錳酸鉀氧化的應(yīng)用范圍較硝酸廣些，它們都可以將環(huán)己醇直接氧化為己二酸。本實(shí)驗(yàn)以50％硝酸為氧化劑，并以（偏）釩酸銨為催化劑，氧化環(huán)己醇至環(huán)己酮，后者再通過(guò)烯醇式被氧化開(kāi)環(huán)而生成己二酸。在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化氮極易被空氣中的氧氣氧化成二氧化氮?dú)怏w，用堿液吸收?！緦?shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)步驟】反應(yīng)瓶中加入6mL50％的硝酸[1]和少許釩酸銨[2]，水浴加熱至50C后移去水浴[3]，緩慢滴加5～6滴環(huán)己醇[4]，搖動(dòng)至反應(yīng)開(kāi)始，即有紅棕色二氧化氮?dú)怏w放出，維持反應(yīng)溫度50～60C，將剩余的環(huán)己醇滴加完畢，總量為2mL[5]。加完后繼續(xù)振蕩，并用80～90C水浴加熱10min。無(wú)紅棕色氣體逸出，反應(yīng)即結(jié)束。將反應(yīng)液倒入50mL燒杯中[6]，冷卻，結(jié)晶，抽濾，3mL水洗，2mL石油醚分兩次純己二酸為白色晶體，mp.153C?！緦?shí)驗(yàn)流程圖】【注釋】[1]濃硝酸和環(huán)己醇切不可用同一個(gè)量筒取用，以防兩者相遇劇烈反應(yīng)發(fā)生爆炸。建議兩位學(xué)生合用兩個(gè)量筒。[2]釩酸銨不可多加，否則產(chǎn)品發(fā)黃。不加釩酸銨也可以。[3]實(shí)驗(yàn)中要同時(shí)監(jiān)測(cè)水浴溫度和反應(yīng)液的溫度。[4]為防止反應(yīng)過(guò)快，環(huán)己醇要慢加，并注意控溫，防止太多有毒的二氧化氮?dú)怏w產(chǎn)生，來(lái)不及被堿液吸收而外逸到空氣中。另外，環(huán)己醇的熔點(diǎn)為25.15C，通常為粘稠的液體。為了減少轉(zhuǎn)移的損失，可用少量水沖洗量筒，并入滴液漏斗中，這樣既降低了環(huán)己醇的凝固點(diǎn)，也可避免漏斗堵塞。[5]此反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，切不可大量加入，以免反應(yīng)過(guò)于劇烈，引起爆炸。[6]反應(yīng)結(jié)束后，裝置中還有殘留的二氧化氮?dú)怏w，拆卸裝置請(qǐng)至通風(fēng)櫥內(nèi)。[7]利于樣品快干。[作業(yè)]P.120第1，2題

己二酸二乙酯的制備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)己二酸二乙酯的制備原理和方法，學(xué)習(xí)油水分離器的使用方法，掌握減壓蒸餾等操作。實(shí)驗(yàn)原理：己二酸二乙酯通常用己二酸和乙醇在酸催化下，直接酯化制得。通過(guò)共沸蒸餾，除去生成的水，促使反應(yīng)進(jìn)行完全。反應(yīng)方程式如下：實(shí)驗(yàn)步驟： 在50mL圓底燒瓶中加入1.8g(12mmol)己二酸，4.4mL(7.38mmol)無(wú)水乙醇[1]，5mL甲苯和一滴濃硫酸，裝上油水分離器[2]，上接回流冷凝管，管口連接一內(nèi)裝無(wú)水氯化鈣的干燥管，用小火加熱回流40分鐘[3]（冷凝管口有液滴滴下）。 稍冷，改回流裝置為蒸餾裝置，控制加熱溫度，使乙醇、甲苯和水的恒沸物逐滴蒸出，直到蒸餾燒瓶頸部溫度計(jì)溫度到77-78℃，保持油浴溫度在110-115 將上述蒸餾瓶中的剩余液體倒入克氏燒瓶中進(jìn)行減壓蒸餾，先蒸出未蒸完的乙醇和甲苯，當(dāng)溫度升高，己二酸二乙酯在138℃/20mmHg或者98℃/5mmHg蒸出，產(chǎn)量2.2-2.4g（為理論產(chǎn)量的注：1.為保證酯化反應(yīng)順利進(jìn)行，用過(guò)量的乙醇（為理論量的3倍）2.油水分離器的活塞要用真空硅脂涂好，不能漏！3.開(kāi)始加熱溫度應(yīng)升得快些，確保己二酸迅速溶解，當(dāng)己二酸溶解后應(yīng)控制溫度?！舅伎碱}】1.減壓蒸餾的原理是什么？2.減壓蒸餾能不能用沸石，為什么？應(yīng)該用什么裝置來(lái)替代沸石？3.使用油泵減壓時(shí)，有哪些吸收和保護(hù)裝置？其作用分別是什么？4.簡(jiǎn)述減壓蒸餾的操作要點(diǎn)。

用70%乙醇重結(jié)晶萘學(xué)習(xí)有機(jī)溶劑重結(jié)晶提純固態(tài)有機(jī)化合物的原理和方法；掌握抽濾、熱濾操作和折疊式濾紙折疊的方法。重結(jié)晶提純法原理，重結(jié)晶溶劑的選擇，抽濾、熱濾操作的方法?！緦?shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)步驟】在裝有回流冷凝管的50mL的圓底燒瓶中，放入2g粗萘，加入15mL70%乙醇和1-2粒沸石。接通冷凝水后，在水浴上加熱至沸，并不時(shí)振搖，以加速溶解。若所加的乙醇不能使粗萘完全溶解，則應(yīng)從冷凝管上端繼續(xù)加入少量（6-8mL）70%乙醇。每次加入乙醇后應(yīng)略微振搖并繼續(xù)加熱，觀察是否可完全溶解，待完全溶解后，再多加幾毫升，控制溶劑總量不超過(guò)25mL。滅去火源，移去水浴，稍冷后（不燙手），移開(kāi)冷凝管，加入少許活性炭（一平匙），并稍加振搖，再重新在水浴上加熱煮沸數(shù)分鐘。用少量熱的70%乙醇潤(rùn)濕折疊式濾紙后，用預(yù)熱好的熱水漏斗趁熱過(guò)濾上述萘的熱液。濾液收集在干燥潔凈的100mL錐形瓶中，濾完后用少量熱的70%乙醇洗滌容器和濾紙。盛濾液的錐形瓶塞好，先自然冷卻，最后再用冷（冰）水冷卻。用布氏漏斗抽濾（濾紙應(yīng)先用70%乙醇潤(rùn)濕，吸緊），用少量70%乙醇洗滌。抽干后將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至表面皿，自然晾干或紅外烘干，稱重，計(jì)算回收率。

三苯甲醇的制備注意：①實(shí)驗(yàn)前一天，烘干儀器。烘干儀器包括：100mL三頸圓底燒瓶，恒壓滴液漏斗（活塞取下，塑料不烘），空心塞（14#2個(gè)；19#1個(gè)），量筒（10mL，25mL），錐形瓶（19#50mL），干燥管，接頭（14塞19口）放于600mL燒杯中，以及球形冷凝管；【燒杯和冷凝管上貼標(biāo)簽】②本實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)期中考試，請(qǐng)大家提前做好預(yù)習(xí)，注意實(shí)驗(yàn)操作等。

[目標(biāo)]通過(guò)對(duì)高活性的金屬有機(jī)試劑的制備讓學(xué)生了解無(wú)水操作的技能，并掌握金屬有機(jī)試劑的應(yīng)用和反應(yīng)的條件；復(fù)習(xí)回流、萃取、重結(jié)晶等基本實(shí)驗(yàn)操作；學(xué)習(xí)并掌握低沸點(diǎn)易燃液體的蒸餾技術(shù)和要領(lǐng)。[重點(diǎn)]掌握無(wú)水操作的技術(shù)；掌握低沸點(diǎn)易燃液體的蒸餾技術(shù)和要領(lǐng)。[難點(diǎn)]活潑金屬有機(jī)試劑的應(yīng)用和反應(yīng)的條件【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私飧袷显噭┑闹苽?、?yīng)用和進(jìn)行格氏反應(yīng)的條件。掌握攪拌、回流、重結(jié)晶、萃取等基本實(shí)驗(yàn)技能低沸點(diǎn)易燃液體的蒸餾技術(shù)和要領(lǐng)?！緦?shí)驗(yàn)原理】格式試劑是有機(jī)合成中應(yīng)用最廣泛的金屬有機(jī)試劑。其化學(xué)性質(zhì)十分活潑，可以與醛、酮、酯、酸酐、酰鹵、腈等多種化合物發(fā)生親核加成反應(yīng)，常用于制備醇、醛、酮、羧酸及各種烴類。三苯甲醇是一種帶有相同基團(tuán)的第三醇，可以通過(guò)苯基溴化鎂格式試劑和二苯甲酮或苯甲酸乙酯反應(yīng)制備得到，本實(shí)驗(yàn)采用二苯甲酮和苯基溴化鎂的反應(yīng)制備。副反應(yīng)：[演示]【實(shí)驗(yàn)裝置圖】圖1反應(yīng)裝置圖2蒸餾裝置圖3重結(jié)晶裝置【實(shí)驗(yàn)所用試劑及性質(zhì)】試劑分子量沸點(diǎn)(熔點(diǎn)oC)比重(g/cm3)溴苯157.011561.49鎂條24.306511.74碘253.81二苯酮182.2249~51苯甲酸乙酯150.182121.05乙醚74.1234.60.7乙醇46.06780.78石油醚60~90氯化銨53.49340(dec.)1.52【實(shí)驗(yàn)所用儀器及設(shè)備】100mL三頸圓底燒瓶，恒壓漏斗，回流冷凝管，干燥管，圓底燒瓶，蒸餾頭，直型冷凝管，尾接管，錐形瓶，溫度計(jì)，分液漏斗，抽濾裝置磁力攪拌器，攪拌子，量筒，電吹風(fēng)【實(shí)驗(yàn)步驟】如圖1所示，在100mL三頸瓶上分別裝置回流冷凝管和恒壓滴液漏斗，在冷凝管的上口裝置氯化鈣干燥管。在反應(yīng)瓶中加入0.53g(0.022mol)剪碎的鎂條，恒壓漏斗中分別加入3.2g(2.1mL,0.02mol)溴苯和15mL無(wú)水乙醚。從恒壓漏斗滴入少許混合液于反應(yīng)瓶中(浸沒(méi)鎂條)，然后加入一小粒碘引發(fā)反應(yīng)。開(kāi)動(dòng)攪拌器，繼續(xù)滴加其余的混合液，控制滴加速度，維持反應(yīng)呈微沸狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)液呈粘稠狀，則補(bǔ)加適量的無(wú)水乙醚、滴加完畢，溫水浴回流至鎂條反應(yīng)完全。把反應(yīng)瓶置于冰水浴中，攪拌下從恒壓漏斗中慢慢滴加3.1g(0.017mol)二苯甲酮和15mL無(wú)水乙醚的混合液。滴加完畢，回流下攪拌30min，使反應(yīng)完全。反應(yīng)瓶置于冰水浴中，攪拌下從恒壓漏斗中慢慢滴加20mL飽和氯化銨溶液，以分解加成產(chǎn)物而生成三苯甲醇。在通風(fēng)櫥中，用分液漏斗分出乙醚層，水相用乙醚萃取(2×15mL)，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鈉干燥。按圖2搭好裝置，把有機(jī)相轉(zhuǎn)移到蒸餾瓶中，溫水浴蒸餾，待瓶中有大量白色固體析出（乙醚未蒸干），加入15mL石油醚，浸泡片刻，抽濾除去未反應(yīng)的溴苯及聯(lián)苯等副產(chǎn)物，得粗產(chǎn)品。重結(jié)晶裝置如圖3所示，熱水浴條件下，用20mL石油醚-95%乙醇（2:1）對(duì)粗產(chǎn)品重結(jié)晶，再滴加95％乙醇至粗產(chǎn)品完全溶解，室溫下自然冷卻，有大量白色塊狀晶體析出。抽濾，石油醚洗滌，干燥，得純品，產(chǎn)量約2.5g(產(chǎn)率約56%)，熔點(diǎn)：164.2oC?！緦?shí)驗(yàn)步驟】二苯甲酮和苯基溴化鎂的反應(yīng)【注釋】[1]使用儀器及試劑必須干燥：三口瓶、滴液漏斗、球形冷凝管、干燥管、量筒等預(yù)先干燥；乙醚經(jīng)金屬鈉干燥后蒸餾備用。[2]在裝干燥管時(shí)，先在干燥管球體下支管口塞上脫脂棉（以防干燥劑落入冷凝管），再加入粒狀的氯化鈣顆粒（若是粉末易使整個(gè)裝置呈密閉狀態(tài)，產(chǎn)生危險(xiǎn)）。[3]鎂條必須用砂紙充分擦拭，去掉表面氧化物至光亮，并且用剪刀剪成約2~3mm長(zhǎng)，在整個(gè)過(guò)程中不能直接用手接觸鎂條，避免再引起氧化。[4]引發(fā)反應(yīng)時(shí)，所用碘的量不能太大，以1/3粒米大小為宜，否則，碘顏色無(wú)法消失，得到產(chǎn)品為棕紅色，也易產(chǎn)生副反應(yīng)。在碘引發(fā)反應(yīng)過(guò)程中，不要開(kāi)動(dòng)攪拌器，確保局部碘濃度較大，保證反應(yīng)能較快引發(fā)。如果室溫較低，引發(fā)困難，可以用溫水浴或電吹風(fēng)溫?zé)?。[5]制備Grigand試劑時(shí)，滴加速度不能太快，否則反應(yīng)過(guò)于劇烈不易控制，增加副產(chǎn)物的生成。所制備的Grigand試劑是呈混濁有色溶液，若為澄清可能瓶中進(jìn)水沒(méi)制好格式試劑。[6]滴加二苯甲酮乙醚溶液后，應(yīng)注意反應(yīng)液顏色的變化：由原色-玫瑰紅-白色固體。此步是關(guān)鍵，若無(wú)玫瑰紅色出現(xiàn)，此實(shí)驗(yàn)很可能已失敗，需重做。[7]淬滅反應(yīng)時(shí)，如果有氫氧化鎂不能被溶解，并有少量鎂條未反應(yīng)完，可以加入少量稀鹽酸使之溶解。[8]由于未反應(yīng)的溴苯及聯(lián)苯等副產(chǎn)物可以溶于石油醚而被除去，可以在粗產(chǎn)物中加入石油醚，浸泡片刻，抽濾得到粗產(chǎn)品。水蒸汽蒸餾也可以純化產(chǎn)品。[9]在用混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，先加入適量的95％乙醇，加熱回流使三苯甲醇粗產(chǎn)品溶解，慢慢加入熱的石油醚（90～120℃）至剛好出現(xiàn)混濁，加熱攪拌混濁不消失時(shí)，再小心滴加95％乙醇直至溶液剛好變清，放置結(jié)晶。如果已知兩種溶劑的比例，也可事先配好混合溶劑，按照單一溶劑重結(jié)晶的方法進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)中的溶劑比例約為2：1的石油醚－95％乙醇?！咀⒁馐马?xiàng)】[1]反應(yīng)所用溶劑是乙醚，易燃、易爆、易揮發(fā)，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)禁使用明火。[2]反應(yīng)過(guò)程中，乙醚會(huì)揮發(fā)較多，需要補(bǔ)充一定的乙醚。[3]二苯甲酮和苯基溴化鎂反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)液會(huì)出現(xiàn)淡紅色，并且有可能整個(gè)反應(yīng)液固化，這都是正?，F(xiàn)象。[作業(yè)]P.103第1，2題[1]本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵何在？為什么？為此采取什么措施？答：本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵是，整個(gè)反應(yīng)體系和所使用試劑都要求無(wú)水。如果在反應(yīng)過(guò)程中有水引入，Grignard試劑將難于制得，或者所制得的Grignard試劑質(zhì)量較差，會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)物產(chǎn)率低。