-有機化合物的鑒別與分離

1、有機化合物鑒別與分離,一、概述,在有機化合物的研究過程中，常常會遇到有機化合物的分離、提純和鑒別等問題。有機化合物的鑒別、分離和提純是三個既有關(guān)聯(lián)而又不相同的概念。,分離和提純的目的都是由混合物得到純凈物，但要求不同，處理方法也不同。分離是將混合物中的各個組分一一分開。在分離過程中常常將混合物中的某一組分通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成新的化合物，分離后還要將其還原為原來的化合物。提純有兩種情況，一是設(shè)法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需的化合物，另一種情況是把雜質(zhì)通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N化合物將其分離（分離后化合物不必再還原）。,鑒別是根據(jù)化合物的不同性質(zhì)來確定其含有什么官能團，是哪種化合物。如鑒別一組化合物，就是

2、分別確定各是哪種化合物即可。在做鑒別題時要注意，并不是化合物的所有化學(xué)性質(zhì)都可以用于鑒別，必須具備一定的條件： 化學(xué)反應(yīng)中有顏色變化。 化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著明顯的溫度變化（放熱或吸熱）。 反應(yīng)產(chǎn)物有氣體產(chǎn)生。 反應(yīng)產(chǎn)物有沉淀生成或反應(yīng)過程中沉淀溶解、產(chǎn)物分層等。 方法簡便、可靠、時間較短。 反應(yīng)具有特征性，干擾小。,二、各類有機物的鑒別方法,要求掌握的重點是化合物的鑒別，解好這類試題就需要各類化合物的鑒別方法進行較為詳盡的總結(jié)，以便應(yīng)用。為了幫助大家學(xué)習(xí)和記憶，將各類有機化合物的鑒別方法進行歸納總結(jié)，并對典型例題進行解析。,（一）烷烴 無鑒別反應(yīng)，通常借其他類化合物特征反應(yīng)與之區(qū)別。,（二）烯

3、烴,1、KMnO4法 碳碳雙鍵與KMnO4的酸性或堿性水溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)使KMnO4溶液顏色褪去。,2、Br2 / CCl4法 碳碳雙鍵與Br2的四氯化碳溶液發(fā)生親電加成反應(yīng)使溴的紅棕色褪色。,3、冷濃H2SO4法 碳碳雙鍵與冷濃硫酸發(fā)生親電加成反應(yīng)生成硫酸氫烷基酯而使反應(yīng)混合液成均相。,（三）炔烴,1、KMnO4/H2SO4法 碳碳叁鍵與KMnO4/H2SO4發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，而使KMnO4紫色褪去，末端炔烴有二氧化碳放出。,2、Br2 / CCl4法 炔烴與Br2 / CCl4發(fā)生親電加成反應(yīng)，使溴的橙色褪去。,3、Ag(NH3)2+法 末端炔烴與Ag(NH3)2+作用，產(chǎn)生炔銀沉淀

4、（白）。,4、Cu(NH3)2+法 末端炔烴與Cu(NH3)2 +作用，產(chǎn)生炔銅沉淀（棕紅色）。,例1用化學(xué)方法鑒別下列化合物。,（四）環(huán)丙烷及其衍生物,1、Br2 / CCl4法 環(huán)丙烷及其烴基衍生物與Br2/CCl4溶液發(fā)生親電加成反應(yīng)，使溴的紅棕色褪去。,例2用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物。,（五）共軛二烯烴,習(xí)題1 用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物。,1、順丁烯二酸酐法 共軛二烯烴與順丁烯二酸酐發(fā)生雙烯合成(Diels-Alder反應(yīng))，析出固體。,例3用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物。,（六）芳香烴,習(xí)題2 用化學(xué)方法區(qū)別,1、CHCl3/AlCl3法 苯及其同系物和CHCl3/AlCl3反應(yīng)生成有顏色的

5、產(chǎn)物。苯及其同系物、鹵代芳烴反應(yīng)后為橙紅色，萘反應(yīng)后為蘭色，菲、聯(lián)苯反應(yīng)后呈紅色，蒽反應(yīng)后呈綠色。,2、KMnO4/H2SO4法 具有-H的烷基苯能與KMnO4發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，使KMnO4褪色，苯顯負反應(yīng)。,3、發(fā)煙H2SO4法 苯及其烷基苯與發(fā)煙硫酸反應(yīng)生成芳香磺酸而使反應(yīng)液成均相。,例4 用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物。,（七）鹵代烴,習(xí)題3 用化學(xué)方法區(qū)別,(1)1、3-丁二烯、苯、1-丁炔、1-丁烯,1. AgNO3/EtOH法 一個碳上只連一個鹵素的鹵代烴(氟代烷除外)能與AgNO3/EtOH溶液作用，產(chǎn)生沉淀(AgCl白色，AgBr淡黃，AgI黃色)，乙烯型鹵、鹵代苯和同一個碳上連有

6、兩個或兩個以上鹵素的烷烴無此反應(yīng)。,例5 用簡單化學(xué)實驗區(qū)別,（八）醇,1、金屬鈉法 金屬鈉與醇反應(yīng)放出H2。,2、Lucas 試驗（無水ZnCl2 + 濃鹽酸） 烯丙型醇、芐醇、30醇反應(yīng)最快，立即生成不溶于水的氯代烴，于是出現(xiàn)渾濁，經(jīng)放置便分層。20醇反應(yīng)較慢，要經(jīng)數(shù)分鐘才出現(xiàn)渾濁，生成相應(yīng)的氯代烴。10醇反應(yīng)最慢，短時間內(nèi)不會發(fā)生渾濁。利用上述現(xiàn)象可區(qū)別各類醇。,例6 用化學(xué)方法區(qū)別：正丙醇1、2-戊醇2、叔丁醇3,3、鉻酐法 10醇、20醇能被CrO3/H2SO4試液氧化成羧酸和酮，CrO3被還原為Cr3+（試液由橙紅色變?yōu)榫G色）。無-H的叔醇在2秒鐘內(nèi)應(yīng)看不出有反應(yīng)，溶液依然保持橙紅

7、色。,4、高碘酸試驗 二元或多元鄰羥基醇類、糖類、鄰羥基胺、-氨基和-羥基醛酮以及-二酮都能被高碘酸氧化，發(fā)生碳碳鍵的斷裂，生成甲醛（或醛）、甲酸以及水（或氨）等。HIO4則被還原為HIO3，后者與AgNO3反應(yīng)生成AgIO3沉淀（白色）。,（九）酚,例7 用化學(xué)方法區(qū)別：1,2-丙二醇1、正丁醇2、甲丙醚3、環(huán)己烷4。,1、FeCl3法 大多數(shù)酚與三氯化鐵有特殊的顏色反應(yīng)，而且各種酚產(chǎn)生的顏色不同，多數(shù)酚呈現(xiàn)紅、蘭、紫或綠色。顏色的產(chǎn)生是由于形成電離度很大的絡(luò)合物（一般烯醇類化合物也能與三氯化鐵起顏色反應(yīng)）。大多數(shù)硝基酚類、間位和對位羥基苯甲酸不起顏色反應(yīng)，某些酚如-萘酚、-萘酚等由于在水中

8、的溶解度很小，它的水溶液與三氯化鐵不產(chǎn)生顏色反應(yīng)。若采用乙醇溶液，則顯正性結(jié)果。,2、Br2/H2O 法 酚類能使溴水褪色，形成溴代酚析出。苯酚與溴水作用生成白色固體三溴苯酚。,習(xí)題4 用化學(xué)方法區(qū)別 ：,（十）醚,所有的醚都能溶解于強酸中。由于醚鍵上氧原子具有未共有電子對，能接受強酸中的質(zhì)子生成鹽，反應(yīng)混合物為均相。,（十一）醛和酮,1、2, 4-二硝基苯肼試驗 醛酮化合物中的羰基與2, 4 - 二硝基苯肼作用生成黃色、橙色或橙紅色的2,4-二硝基苯腙沉淀。,2、NaHSO3試驗 醛、C8以下的環(huán)狀酮、脂肪族甲基酮能與NaHSO3的飽和溶液發(fā)生親核加成反應(yīng)，生成白色晶體。羰基碳的電正性愈強，

9、空間位阻愈小，反應(yīng)愈快。,3、碘仿實驗 具有 或 結(jié)構(gòu)的化合物，與I2/NaOH反應(yīng)，生成CHI3結(jié)晶（黃色）。,4、Tollen試驗（由氨、硝酸銀和氫氧化鈉配制而成 醛(脂肪醛、芳香醛)遇到Tollen試劑被氧化，試劑本身被還原成金屬銀，附在器壁形成銀鏡，故此實驗又稱為銀鏡實驗。,RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2Ag + RCO2NH4 + 3NH3 + H2O,5、Fehling試驗 由等體積的硫酸銅溶液（試劑A）和酒石酸鉀鈉的氫氧化鈉溶液（試劑B）混合組成。酒石酸鉀鈉的作用是與氫氧化銅形成絡(luò)合物，避免氫氧化銅沉淀析出。 脂肪醛可還原Fehling試劑，析出黃至紅色的Cu2O沉淀，

10、而芳香醛、酮則顯負性結(jié)果。可用本試驗鑒定醛，區(qū)別脂肪醛與芳香醛、脂肪醛與酮。,6、Schiff試驗（品紅試劑） 醛類與試劑作用顯紫紅色，加H2SO4后所顯紫紅色不消失者為甲醛，消失者為其它醛。酮類顯負性結(jié)果。,習(xí)題5 用化學(xué)方法區(qū)別 （1）苯甲醇、苯甲醛、苯酚、苯乙酮 （2）正溴丁烷、正丁醛、丁酮、正丁醇 （3）戊醛、2戊酮、環(huán)戊酮、苯甲醛 （4） （5） （6）,1、堿液法 羧酸是具有明顯酸性的一類有機化合物，鑒別時主要依據(jù)其酸性而與其它非酸性物質(zhì)區(qū)別開來。,（十二）羧酸,2、指示劑法 pH試紙呈酸性色(pH7)。甲酸、草酸還具有還原性，能使KMnO4/H+褪色，甲酸能與Tollen試劑反應(yīng)

11、呈正結(jié)果。,習(xí)題6 用化學(xué)方法區(qū)別： (1) 甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、甲酸、乙酸 (2) 對甲苯酚、苯甲酸、甲基苯基醚,（十三）羧酸衍生物,1、水解法 羧酸衍生物都能發(fā)生水解反應(yīng)時的活性差別較大。酰鹵滴加蒸餾水時，立即水解(不分層)，同時放熱，放出鹵化氫；再加硝酸銀溶液，有沉淀(鹵化銀)生成。酸酐滴加蒸餾水，先下沉，片刻后水解(不分層)。酯、酰胺在室溫下加蒸餾水，分層，無明顯現(xiàn)象。當(dāng)加NaOH溶液時，酯與其分層，加熱后成均相（不分層）。酰胺加NaOH溶液也分層，加熱數(shù)分鐘后成均相，同時有NH3產(chǎn)生（用紅色石蕊試紙檢驗），取代酰胺無NH3產(chǎn)生。,習(xí)題7 用化學(xué)方法區(qū)別： （1） （2） （3）,

12、（十四）胺,1、亞硝酸法,2、苯磺酰氯法Hinsberg試驗,習(xí)題8 用化學(xué)方法區(qū)別：,（十五）雜環(huán)化合物,吡咯：蒸汽遇鹽酸浸濕的松木片顯紅色。 呋喃：蒸汽遇鹽酸浸濕的松木片顯綠色。 噻吩：與吲哚醌在硫酸作用下發(fā)生墨綠色反應(yīng)。,（十六）糖,1、還原糖的鑒定 有半縮醛羥基的糖稱還原糖（蔗糖 ），還原糖能與弱氧化劑如Tollen試劑、Fehling試劑成正性反應(yīng)。 2、酮糖與醛糖的區(qū)別 (1) 間苯二酚法 酮糖與間苯二酚溶液反應(yīng)生成鮮紅色沉淀，而醛糖則無此現(xiàn)象。 (2) 溴水法 醛糖能被溴水溫和地氧化成糖酸而使溴水褪色，而酮糖卻不能被溴水氧化。 3、淀粉鑒定碘液法,（十七）氨基酸、蛋白質(zhì),習(xí)題9

13、用化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物 （1）葡萄糖、果糖、蔗糖 （2）甲基葡萄糖苷、2-甲基葡萄糖、3-甲基葡萄糖 （3）麥芽糖、蔗糖、淀粉,1、茚三酮試驗 任何含有游離氨基的物質(zhì)均能與茚三酮顯色，正性試驗的顏色為蘭紫色，別的顏色（黃、橙、紅）均屬負性試驗。,二、有機混合物的分離、提純,分離和提純有機物的一般原則是：根據(jù)混合物中各成分的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的差異進行化學(xué)和物理處理，以達到處理和提純的目的，其中化學(xué)處理往往是為物理處理作準(zhǔn)備，最后均要用物理方法進行分離和提純。 分離和提純并不完全相同，分離是要將混合物中的各組分分離開來，每一種組分均不能發(fā)生性質(zhì)上的改變，而提純只需將混合物中含量較高的組分提取出來，其他組分則可以棄之不要。,表1 主要的分離提純方法,（一）有機混合物的分離,有機混合物分離的一般原則是： (1) 根據(jù)混合物各組分溶解度不同進