有机化学实验大全

有机化学实验大全 实验名称:熔点测定，沸点测定及温度计较正 一、实验目的 1、了解熔点及沸点测定的意义; 2、掌握熔点及沸点测定的操作方法; 3、了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定校正温度计的方法。 二、实验原理 熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度，纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5-1?。 沸点即化合物受热时其蒸气压升高，当达到与外界大气压相等时，液体开始沸腾，此时液体的温度即是沸点，物质的沸点与外界大气压的改变成正比。 化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点时，开始有少量液体出现，此后，固液两相平衡。继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2?，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。熔点和沸点都是化合物的重要物理常数，有一定实际意义。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 毛细管的制法;样品填装;升温速度的控制以及相关的基本操作;样品纯度的判断。 【操作步骤】 熔点测定 1、熔点管的制备 毛细管的直径一般为1-2毫米，长50,70毫米。毛细管一端用小火封闭，直至毛细管封闭 端的内径有两条细线相交或无毛细现象。 2、试样的装入 取样品少量放在洁净的表面玻璃上研成粉末(将毛细管开口一端插入粉末中，再使开口一端向上轻轻在桌面上敲击，使粉末落入管底。亦可将装有样品的毛细管反复通过一个长玻管， —3毫米。样品必须均匀地落入自由落下，这样也可使样品很均匀地落入管底。样品高约2 管底，否则不易传热，影响测定结果。利用传热液体可将毛细管粘贴在温度计旁，样品的位置须在温度计水银球中间。 3、熔点的测定 熔点测定的操作关键是用小火缓缓加热，以每分钟上升3,4oC的速度升高温度至与所预料的熔点相差l5oC左右时，减弱加热火焰，使温度上升速度每分钟约l-2oC为宜。此时应特别注意温度的上升和毛细管中样品的情况。记录当毛细管中样品开始蹋落并有液相产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度，此即为样品的熔点。 沸点测定 取1—2滴无水乙醇样品置于沸点管中，使液柱高约1cm。再放入封好一端的毛细管，并使封口朝上，然后将沸点管用小橡皮圈附在温度计旁，放入水浴中进行加热。 随着温度升高，管内的气体蒸气压升高，毛细管中会有小气泡缓缓逸出，在到达该液体的沸点时，将有一连串的小气泡快速地逸出。此时可停止加热，使浴温自行下降，气泡逸出的速度即渐渐减慢，当气泡不再冒出而液体刚要进入毛细管的瞬间(即最后一个气泡刚欲缩回至毛细管中时)，表示毛细管内的蒸气压与外界压力相等，此时的温度即为该液体的沸点。 四、实验关键及注意事项 1、拉制毛细管时，玻璃管必须均匀转动加热，并注意使端头封闭，以防影响测定。 2、样品的填装必须紧密结实，高度约2—3mm。 3、熔点测定时，注意使温度计水银球位于b形管上下两叉口之间。 4、控制升温速度，并记录样品熔点范围。 5、微量法测定沸点应注意加热不能过快，被测液体不宜太少，以防液体全部气化。判断何时为样品的沸点，并正确记录。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 性状 溶解度:克/100ml溶剂 沸名 称 分子量 折光率 比重 熔点? 点? 水 醇 醚 二苯胺 169.22 54-55? 乙酰 135.16 114.3 苯胺 苯甲酸 122.12 122.4 水杨酸 138.12 159 六、主要试剂用量规格 二苯胺、乙酰苯胺、苯甲酸和水杨酸混和物、无水乙醇、工业乙醇 七、提问纲要 1、三个瓶子中分别装有A，B，C三种白色结晶的有机固体，每一种都在149—150?熔化。一种50:50的A与B的混合物在130—139?熔化;一种50:50的B与C的混合物在什么样的温度范围内熔化呢,你能 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 A，B，C是同一种物质吧, 2、测定熔点时，若遇下列情况，将产生什么样结果, (a) 熔点管壁太厚。 (b) 熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。 (c) 熔点管不洁净。 (d) 样品未完全干燥或含有杂质。 (e) 样品研得不细或装得不紧密。 (f) 加热太快。 八、时间分配及控制 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 安排3.5h 实验名称: 简单蒸馏及分馏 一、 实验目的 1、熟悉和掌握蒸馏和分馏的基本原理，应用范围，了解蒸馏和测定沸点的意义 2、熟练掌握蒸馏的操作要领和使用方法; 3、掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏操作方法。 二、 实验原理 实验证明，液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。当液态物质受热时蒸气压增大，待蒸气压大到与大气压或所给压力相等时液体沸腾，这时的温度称为液体的沸点。 将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联 合操作称为蒸馏。蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用方法。纯粹的液体有机 o化合物在一定的压力下具有一定的沸点(沸程0.5-1.5C)。利用这一点，我们可以测 定纯液体有机物的沸点。又称常量法。对鉴定纯粹的液化有机物有一定的意义。 应用分馏柱将几种沸点相近的混合物进行分离的方法称为分馏。将几种具有不同沸点而又可以完全互溶的液体混合物加热，当其总蒸气压等于外界压力时，就开始沸腾气化，蒸气中易挥发液体的成分较在原混合液中为多。在分馏柱内，当上升的蒸气与下降的冷凝液互相接触时，上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化，两者之间发生了热量交换，其结果，上升蒸气中易挥发组分增加，而下降的冷凝液中高沸点组分(难挥发组分)增加，如此继续多次，就等于进行了多次的气液平衡，即达到了多次蒸馏的效果。这样靠近分馏柱顶部易挥发物质的组分比率高，而在烧瓶里高沸点组分(难挥发组分)的比率高。这样只要分馏柱足够高，就可将这种组分完全彻底分开。 蒸馏和分馏的基本原理是一样的，都是利用有机物质的沸点不同，在蒸馏过程中低沸点的组分先蒸出，高沸点的组分后蒸出，从而达到分离提纯的目的。不同的是，分馏借助于分馏柱使一系列的蒸馏不需多次重复，一次得以完成(分馏即多次蒸馏)，应用范围也不同，蒸馏时混合液体中各组分的沸点要相差30?以上，才可以进行分离，而要彻底分离沸点要相差110?以上。分馏可使沸点相近的互溶液体混合物(甚至沸点仅相差1,2?)得到分离和纯化。工业上的精馏塔就相当于分馏柱。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图) 蒸馏及分馏装置的正确安装和应用 温度计水银球位置蒸馏装置 a.球形分馏柱; b.韦氏(Vigreux)分馏柱 c.填充式分馏柱 a. b. ca. b. c分馏装置 【操作步骤】 简单蒸馏操作 (1)加料 仪器安装好后，取下温度计套管和温度计，在蒸馏头上放一长颈漏斗，慢慢将蒸馏液体倒入蒸馏瓶中，注意漏斗下口处的斜面应超过蒸馏头支管的下限。 (2)加沸石 为防止液体暴沸，加入2—3粒沸石。如果加热中断，再加热时，须重新加入沸石。 (3)加热 在加热前，应检查仪器装配是否正确，原料、沸石是否加好，冷凝水是否通入，一切无误后方可加热。适当调节电压，使温度计水银球上始终保持有液滴存在，此时温度计 读数就是液体的沸点。蒸馏速度以每秒1—2滴为宜。 (4)馏分收集 收集馏分时，沸程越小馏出物越纯，当温度超过沸程范围时，应停止接收。注意接收容器应预先干燥、称重。 (5)停止蒸馏 维持加热程度至不再有馏出液蒸出，而温度突然下降时，应停止加热，后停止通水，折卸仪器与装配时相反。 简单分馏 (1)在25ml圆底烧瓶内放置5ml乙醇，5ml水及1-2粒沸石，按简单分馏装置安装仪器。 (2)开始缓缓加热，当冷凝管中有蒸馏液流出时，迅速记录温度计所示的温度。并控制加热速度，使馏出液以每滴1-2滴/秒的速度蒸出。 (3)收集馏出液，注意并记录柱顶温度及接受器A的馏出液总体积。继续蒸馏，记录馏出液的温度及体积。将不同馏分分别量出体积，以馏出液体积为横坐标，温度为纵坐标，绘制分馏曲线。 (4)当大部分乙醇和水蒸出后，温度迅速上升，达到水的沸点，注意更换接收瓶。 (5)停止分馏 四、实验关键及注意事项: 1、蒸(分)馏装置及安装:仪器安装顺序为:自下而上，从左到右。卸仪器与其顺序相反。 2、温度计水银球上限应和蒸馏头侧管的下限在同一水平线上，冷凝水应从下口进，上口出。蒸馏前加入沸石,以防暴沸。 3、蒸馏及分馏效果好坏与操作条件有直接关系，其中最主要的是控制馏出液流出速度，以1,2滴,秒为宜(lml,min)，不能太快，否则达不到分离要求。 4、当蒸馏沸点高于140?的物质时，应该使用空气冷凝管。 5、如果维持原来加热程度，不再有馏出液蒸出，温度突然下降时，就应停止蒸馏，即使杂质量很少也不能蒸干，特别是蒸馏低沸点液体时更要注意不能蒸干，否则易发生意外事故。蒸馏完毕，先停止加热，后停止通冷却水，拆卸仪器，其程序和安装时相反。 6、简单分馏操作和蒸馏大致相同，要很好地进行分馏，必须注意下列几点: (1)分馏一定要缓慢进行，控制好恒定的蒸馏速度(1,2滴/秒)，这样，可以得到比较好 的分馏效果。 (2)要使有相当量的液体沿柱流回烧瓶中，即要选择合适的回流比，使上升的气流和下降液体充分进行热交换，使易挥发组分量上升，难挥发组分尽量下降，分馏效果更好。 (3)必须尽量减少分馏柱的热量损失和波动。柱的外围可用石棉包住，这样可以减少柱内热量的散发，减少风和室温的影响也减少了热量的损失和波动，使加热均匀，分馏操作平稳地进行。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 熔沸性状 名 称 分子量 折光率 比 重 点? 点? 水 醇 醚 46.07 liq 1.3600 0.785 -144 78 乙醇 ? ? ? 六、提问纲要 1、什么叫沸点,液体的沸点和大气压有什么关系,文献里记载的某物质的沸点是否即为你们那里的沸点温度, 2、蒸馏时加入沸石的作用是什么,如果蒸馏前忘记加沸石，能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中,当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使用, 3、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1,2滴,秒为宜, 4、如果液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质, 5、分馏和蒸馏在原理及装置上有哪些异同,如果是两种沸点很接近的液体组成的混合物能否用分馏来提纯呢, 6、若加热太快，馏出液,1,2滴,秒(每秒种的滴数超过要求量)，用分馏分离两种液体的能力会显著下降，为什么, 7、用分馏柱提纯液体时，为了取得较好的分离效果，为什么分馏柱必须保持回流液, 8、在分离两种沸点相近的液体时，为什么装有填料的分馏柱比不装填料的效率高, 9、什么叫共沸物,为什么不能用分馏法分离共沸混合物, 七、主要试剂用量、规格 乙醇:5ml 蒸馏 乙醇:5ml+水5ml 分馏 八、时间分配及控制 计划安排3h 实验名称:重结晶及过滤 一、实验目的 1、学习重结晶的基本原理。 2、掌握重结晶的基本操作。 3、学习常压过滤和减压过滤的操作技术。 二、实验原理 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。 重结晶只适宜杂质含量在5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图) 1、溶剂的选择 理想溶剂具备的条件，查阅手册或辞典中的溶解度及相似者相溶原理选择合适的溶剂 2、饱和溶液的配制 在溶剂沸点温度下，将被提纯物制成饱和溶液。怎么制,然后再多加20%的溶剂。(过多会损失，过少会析出。有机溶剂需要回流装置)。若溶液含有色杂质，要加活性炭脱色(用量为粗产品质量的1%—3%)。待溶液稍冷后加活性炭，煮沸5~10分钟。 3、热过滤 方法一:用热水漏斗趁热过滤，见装置。(预先加热漏斗，叠菊花滤纸，准备锥形瓶接收滤液，减少溶剂挥发用的表面皿)。若用有机溶剂，过滤时应先熄灭火焰或使用档火板。方法二:可把布氏漏斗预先烘热，然后便可趁热过滤。可避免晶体析出而损失。上述两种方法在过滤时，应先用溶剂润湿滤纸，以免结晶析出而阻塞滤纸孔。 4、结晶滤液放置冷却，析出结晶。 5、抽滤 介绍循环水泵，安全瓶，滤纸的直径应小于布氏漏斗内径。抽滤后，打开安全阀停止抽滤。 用少量溶剂润湿晶体，继续抽滤，干燥。 6、结晶的干燥。 (1) (2) (3) 图 热滤及减压过滤装置 四、实验关键及注意事项 1、溶剂的选择及用量(常多20%) 2、活性炭脱色时，不能把其加入到已沸腾的溶液中，“防暴沸”，用量为干燥粗产品质量的 1%—3%。 3、抽滤时防止倒吸。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml 熔点 沸点 分子量 性状 折光 率 比重 名 称 ? ? 水 醇 醚 0.46/20 乙酰苯胺 135.17 固体 1.214 114.3 305 苯甲酸 122.12 固体 六、产品性状、外观 白色结晶 七、产率计算: 八、提问纲要 1、理想溶剂应具备的条件是什么, 2、活性炭使用时应注意什么, 3、抽气过滤时应注意什么, 九、主要试剂用量、规格 乙酰苯胺 0.5g 十、时间分配及控制 计划安排 3.5h 实验名称:水蒸汽蒸馏 一、实验目的 1、学习水蒸汽蒸馏的原理及其应用。 2、认识水蒸汽蒸馏的主要仪器，掌握水蒸汽蒸馏的装置及其操作方法。 二、实验原理 水蒸气蒸馏(Steam Distillation)是将水蒸气通入不溶于水的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出的操作过程。水蒸气蒸馏是分离和纯化与水不相混溶的挥发性有机物常用的方法。适用范围 (1)从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物; (2)除去不挥发性的有机杂质; (3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物; (4)水蒸气蒸馏常用于蒸馏那些沸点很高且在接近或达到沸点温度时易分解、变色的挥发性 液体或固体有机物，除去不挥发性的杂质。但是对于那些与水共沸腾时会发生化学反应的或在100度左右时蒸气压小于1.3KPa的物质，这一方法不适用。 根据分压定律:当水与有机物混合共热时，其总蒸气压为各组分分压之和。即:P = P + H2OP，当总蒸气压(P)与大气压力相等时，则液体沸腾。有机物可在比其沸点低的多的温度，A 而且在低于100 ?的温度下随蒸气一起蒸馏出来，这样的操作叫做水蒸气蒸馏。 馏出液组分的计算: 假定两组分是理想气体，则根据PV = nRT = WRT / M 得W/ W= MP/MP。 A H2O AA H2OH2O 例:苯甲醛(b.p. 178?)，进行水蒸气蒸馏时，在97.9?沸腾。 这时P= 703.5 mmHg H2O P= 760-703.5 = 56.5 mmHg，M= 106，M= 18，代入上式得 C6H5CHO C6H5CHO H2O W/W=106×56.5 / 18×703.5 = 0.473 (g) C6H5CHOH2O 即每蒸出0.473 (g) CHCHO，需蒸出水的量为1 g，若蒸10 mL CHCHO，需出水量(理6565 论):10×1.041 / 0.4733 = 10.41 / 0.473 = 22 mL(HO) 2 即蒸馏10 mL CHCHO，有22 mLHO被蒸出。这个数值为理论值，因为实验时有相当一652 部分水蒸气来不及与被蒸馏物做充分接触便离开蒸馏瓶，同时苯甲醛微溶于水，所以实验蒸馏出的水量往往超过计算值，故计算值仅为近似值。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 水蒸气蒸馏装置的正确安装及使用。 图 水蒸汽蒸馏装置 接水蒸气 发生器 少量物质的水蒸气蒸馏装置 【操作步骤】 1、把要蒸馏的物质倒入烧瓶中，其量约为烧瓶容量的1/3。操作前，水蒸气装置应经过检查，必须严密不漏气。 2、开始蒸馏时，先把T形管上的夹子打开，用火把发生器里的水加热到沸腾。当有水蒸气从T形管的支管冲出时，再旋紧夹子，让水蒸气通入烧瓶中，这时可以看到瓶中的混合物翻 腾不息，不久在冷凝管中就出现有机物质和水的混合物。调节火焰，使瓶内的混合物不致飞溅得太厉害，并控制馏出液的速度约为每秒钟2-3滴。为了使水蒸气不致在烧瓶内过多地冷凝，在蒸馏时通常也可用小火将烧瓶加热。 3、在操作时，要随时注意安全管中的水柱是否发生不正常的上升现象，以及烧瓶中的液体 因;是否发生倒吸现象。一旦发生这种现象，应立刻打开夹子，移去热源，找出发生故障的原 必须把故障排除后。方可继续蒸馏。 4、当馏出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时，一般可停止蒸馏。这时应首先打开夹子然后移去火焰。 四、实验关键及注意事项 1、明确水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围。 2、保证水蒸气蒸馏顺利完成的措施。 3、实验过程中故障的判断及排除。 4、所分离样品的处理及纯化。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性 状 折光率 比重 熔沸溶解度:克/100ml溶剂 点? 点? 水 醇 醚 苯胺 93.13 无色油1.5860 1.022 -6 184 3.6/18 ? ? 状液 六、产率计算: 收集馏液总体积:18.8ml，其中苯胺2.8ml 2.8X100%=93%馏出率3.0 七、提问纲要 1、蒸气蒸馏用于分离和纯化有机物时，被提纯物质应该具备什么条件,蒸气发生器的通常盛水量为多少, 2、 安全玻管的作用是什么, 3、 蒸馏瓶所装液体体积应为瓶容积的多少,蒸馏中需停止蒸馏或蒸馏完毕后的操作步骤是什么, 4、计算苯胺在昆明自然条件下(94?，83KPa)进行水蒸气蒸馏时的理论馏出百分率。 八、主要试剂用量、规格 苯胺3ml 九、时间分配及控制 计划安排:3.5 实验名称:柱层析、薄 层 层 析 一、实验目的 1、了解色谱法分离提纯有机化合物的基本原理和应用。 2、掌握柱层析、薄层层析的操作技术。 二、实验原理 色谱法(Chromatography)亦称色层法、层析法等。 色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的不同，或其亲和性的差异，使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用，从而使各组分分离。 色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几方面: 1、分离混合物 一些结构类似、理化性质也相似的化合物组成的混合物，一般应用化学方法分离很困难，但应用色谱法分离，有时可得到满意的结果。 2、精制提纯化合物 有机化合物中含有少量结构类似的杂质，不易除去，可利用色谱法分离以除去杂质，得到纯品。 3、鉴定化合物 在条件完全一致的情况，纯碎的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定的移 动距离，称比移值(Rf值)，所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多，如薄层的厚度，吸附剂颗粒的大小，酸碱性，活性等级，外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以，要获得重现的比移值就比较困难。为此，在测定某一试样时，最好用已知样品进行对照。 溶质最高浓度中心至原点中心的距离,Rf溶剂前沿至原点中心的距离 4、观察一些化学反应是否完成，可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步消失， 以证明反应完成与否。 吸附色谱主要是以氧化铝、硅胶等为吸附剂，将一些物质自溶液中吸附到它的表面上，而后用溶剂洗脱或展开，利用不同化合物受到吸附剂的不同吸附作用，和它们在溶剂中不同的溶解度，也就是利用不同化合物在吸附剂上和溶液之间分布情况的不同而得到分离。吸附色谱分离可采用柱色谱和薄层色谱两种方式。 柱色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两种。吸附色谱常用氧化铝和硅胶为吸附剂。分配色谱以硅胶、硅藻土和纤维素为支持剂，以吸收较大量的液体作为固定相。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，于是形成了不同层次，即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带，再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或将柱吸干，挤出后按色带分割开，再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来 薄层色谱又叫薄板层析，是色谱法中的一种，是快速分离和定性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 少量物质的一种很重要的实验技术，属固-液吸附色谱，它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，一方面适用于少量样品(几到几微克，甚至0.01微克)的分离;另一方面在制作薄层板时，把吸附层加厚加大，又可用来精制样品，此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。此外，薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。 二、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图) 正确装柱、制板、点样及分离操作 (1) (2) (3) 柱层析 薄层板在不同的层析缸中展开的方式 【操作步骤】 薄层色谱 1、薄层板的制备(湿板的制备) 薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果。薄层应尽量均匀且厚度要固定。否则，在展开时前沿不齐，色谱结果也不易重复。在烧杯中放入2g硅胶，加入5—6ml蒸馏水，调成糊状。将配制好的浆料倾注到清洁干燥的载玻片上，拿在手中轻轻的左右摇晃，使其表面均匀平滑，在室温下晾干后进行活化。也可买市售的硅胶板切割成适宜大小备用。本实验用此法制备薄层板5片:吸附剂为硅胶G，用0.5%的羧甲基纤维素钠水溶液调成浆料。 2、点样 先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品，在起始线上小心点样，斑点直径一般不超过2mm。若因样品溶液太稀，可重复点样，但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样，以防样点过大，造成拖尾、扩散等现象，而影响分离效果。若在同一板上点几个样，样点间距离应为1。点样要轻，不可刺破薄层。 3、展开 薄层色谱的展开，需要在密闭容器中进行。为使溶剂蒸气迅速达到平衡，可在展开槽内衬一滤纸。在层析缸中加入配好的展开溶剂，使其高度不超过1cm。将点好的薄层板小心放入层析缸中，点样一端朝下，浸入展开剂中。盖好瓶盖，观察展开剂前沿上升到一定高度时取出，尽快在板上标上展开剂前沿位置。晾干，观察斑点位置，计算Rf值。 4、显色 凡可用于纸色谱的显色剂都可用于薄层色谱。薄层色谱还可使用腐蚀性的显色剂如浓硫酸、浓盐酸和浓磷酸等。对于含有荧光剂(硫化锌镉、硅酸锌、荧光黄)的薄层板在紫外光下观察，展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈有色斑点。也可用卤素斑点试验法来使薄层色谱斑点显色。本实验样品本身具有颜色，不必在荧光灯下观察。 柱色谱 1、装柱(湿法) 用镊子取少许脱脂棉放于干净的色谱柱底部，轻轻塞紧，关闭活塞，向柱中倒入溶剂至约为 柱高的3/4处，通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入色谱柱用中性氧化铝，打开活塞，控制流出速度为1滴/秒;并用橡皮塞轻轻敲打色谱柱下部，使填装紧密，当装柱至3/4时，再在上面加一片小圆滤纸或脱脂棉。操作时一直保持上述流速注意不能使液面低于氧化铝的上层。 2、上样 当溶剂液面刚好流至滤纸面时，立即沿柱壁加入待分离样品溶液，当此溶液流至接近滤纸面 —3次，直至洗净为止。 时，立即用少量溶剂洗下管壁的有色物质，如此连续2 3、洗脱 用已配好的溶剂(学生自己配制)洗脱，控制流出速度。整个过程都应有洗脱剂覆盖吸附剂。极性小的色带首先向下移动，极性较大的留在柱的上端，形成不同的色带。观察色带的出现，并用锥形瓶收集洗脱液。 三、实验关键及注意事项: 1、薄层层析时，薄层板的制备要厚薄均匀，表面平整光洁。 2、点样时，各样点间距1—1.5cm，样点直径应不超过2mm， 3、柱层析时，柱子要致密紧实，无气泡。 四、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 沸 名 称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 点? 水 醇 醚 20 20182.2 1.2000 68 293 4.2 12 偶氮苯 2020138.13 112-115 0.11 7.1 7.9 间硝基苯胺 332.3 320 荧光黄 五、提问纲要 1、为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱, 2、柱子中若有气泡或装填不均匀，将给分离造成什么样的结果,如何避免, 3、如何利用R值来鉴定化合物, f 六、主要试剂用量、规格 1%偶氮苯、1%间硝基苯胺、荧光黄(95%乙醇, 1mg/1ml)、次甲基蓝、环己烷:乙酸 9:1 七、时间分配及控制 计划安排,h 实验名称:减 压 蒸 馏 一、 实验目的 1、学习减压蒸馏的基本原理。 2、掌握减压蒸馏的实验操作和技术。 二、 实验原理 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依据。 液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低，温度与蒸气压的关系见下图 温度与蒸气压关系图 液体在常压、减压下的沸点近似关系图 *1mmHg?133Pa 所以设法降低外界压力，便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出: Blgp,A，T 1 Tp为蒸气压;T为沸点(热力学温度);A，B为常数。如以lgp为纵坐标，为横坐标，可以近似地得到一直线。 三、基本操作训练 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸馏部分由蒸 馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。 对于抽气部分而言，实验室通常用水泵或油泵进行减压。 (1) (2) 图 减压蒸馏装置 【操作步骤】 1、仪器安装好后，先检查系统是否漏气，方法是:关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统的橡皮管，观察压力计水银柱有否变化，无变化说明不漏气，有变化即表示漏气。为使系统密闭性好，磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好。 2、检查仪器不漏气后，加入待蒸的液体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的活塞，开动油泵，调节毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后，开始加热。液体沸腾后，应注意控制温度，并观察沸点变化情况。待沸点稳定时，转动多尾接液管接受馏分，蒸馏速度以0.5,1滴/秒为宜。 3、蒸馏完毕，除去热源，慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞，平衡内外压力，(若开得太快，水银柱很快上升，有冲破测压计的可能)，然后才关闭抽气泵。 四、实验关键及注意事项: 1、仪器安装好后，先检查系统是否漏气。 2、蒸馏完毕，除去热源，慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力，(若开得太快，水银柱很快上升，有冲破测压计的可能)，然后才关闭抽气泵。如果空气被允许从别的某处进入装置中而控制毛细管的螺旋夹却仍旧关闭着，那么液体就可能倒灌而在毛细管中上升。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 性状 名 称 分子量 折光率 比重? 熔点 沸点 水 醇 醚 无色透7.920 , , 正丁醇 74.12 1.3993 0.80978 -89.12 117.7 明液体 六、提问纲要 1、具有什么性质的化合物需用减压蒸馏进行提纯, 2、使用水泵减压蒸馏时，应采取什么预防措施, 3、使用油泵减压时，要有哪些吸收和保护装置,其作用是什么, 4、当减压蒸完所要的化合物后，应如何停止减压蒸馏,为什么, 七、主要试剂用量、规格 正丁醇 5mL 八、时间分配及控制 计划安排3.5h 实验名称:正丁醚的制备 一、实验目的 1、掌握醇分子间脱水制备醚的反应原理和实验方法。 2、学习使用分水器的实验操作。 二、实验原理 HSO242CHOHCH-O-CHHO+4949492主反应: HSO24CHCH=CH2CHOH+HO252492副反应: 三、基本操作训练 分水装置的应用、萃取洗涤操作、折光仪的使用操作 【操作步骤】 在装有6.2mL正丁醇的三口烧瓶中，边摇边加入0.9mL浓硫酸，加入几粒沸石后，按要求搭建好装置。在分水器中加入0.6mL饱和食盐水后，开始加热回流。当分水器已全部充满时，水层不再变化，瓶中反应温度达150:C，表示反应已基本完成。将仪器改为蒸馏装置，再加入几粒沸石，进行蒸馏，至无馏出液为止。馏出液进行分液后，上层粗的正丁醚依次经过水、5%NaOH、水、饱和氯化钠溶液进行洗涤，然后用无水氯化钙进行干燥。干燥后的产物再次进行蒸馏，收集140-144:C的馏分，产量约1.2-1.6g。 【实验流程】 回流 分液 洗涤后 粗制正丁醚 有机层 正丁醇 用分水器 分液 SO浓H 24 干燥 蒸馏 有机层 收集正丁醚馏分(140~144?) 四、实验关键及注意事项 1、分水器的正确安装及使用; 2、制备正丁醚的较宜温度是130-140?，但开始回流时，这个温度很难达到，因为正丁醚可与水形成共沸点物(沸点94.1?含水33.4%);另外，正丁醚与水及正丁醇形成三元共沸物(沸点90.6?，含水29.9%，正丁醇34.6%)，正丁醇也可与水形成共沸物(沸点93?，含水 44.5%)，故应在100—115?之间反应半小时之后可达到130?以上。 3、在碱洗过程中，不要太剧烈地摇动分液漏斗，否则生成乳浊液，分离困准。 4、正丁醇溶在饱和氯化钙溶液中，而正丁醚微溶。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml 性状 溶剂 名 称 分子量 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 15 无色9 正丁醇 74.1 1.399 0.89 -89.8 118 液 无色<0.05 130.23 1.3992 0.764 正丁醇 -98 142.4 液 98.08 1.84 无色10.35 340 浓HSO 24液 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶 七、产率计算 产率:[1.6/ (0.136，130.23/2)]，100% = 18.1% 八、提问纲要 1、反应物冷却后为什么要倒入水中,各步的洗涤目的何在, 2、能否用本实验方法由乙醇和2-丁醇制备乙基仲丁基醚,你认为用什么方法比较好, 九、主要试剂用量、规格 正丁醇6.2ml、浓HSO0.9ml、无水CaCl 24 2 十、时间控制 计划安排4h 实验名称:乙酸乙酯的制备 一、实验目的 1、熟悉和掌握酯化反应的特点。 2、掌握酯的制备方法。 二、实验原理 浓硫酸催化下，乙酸和乙醇生成乙酸乙酯 H2SO4 HOCHCOOHCHCHOHCH3COOCH2CH3+2+332110~120? 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 蒸馏、回流、萃取、洗涤、干燥、测折光 四、实验关键及注意事项 1、控制反应温度在120—125?，控制浓硫酸滴加速度。 2、洗涤时注意放气，有机层用饱和NaCl洗涤后，尽量将水相分干净。 3、干燥后的粗产品进行蒸馏、收集65—71?馏分。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶剂 水 醇 醚 冰醋酸 60.05 无色 1.049 16.6 118.1 ? ? ? 液体 乙醇 46.07 无色 1.36 0.780 -114.5 78.4 ? ? ? 液体 乙酸乙88.10 无色 1.3727 0.905 -83.6 77.3 85 ? ? 酯 液体 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 无色液体，n=1.3728 七、产率计算 1.711实际产率=38.3%=*100%=4.463理论 八、提问纲要 1、酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行, 2、本实验有哪些可能副反应, 3、如果采用醋酸过量是否可以，为什么, 九、主要试剂用量、规格 冰醋酸2.9ml、乙醇4.6ml、浓硫酸1.5ml 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:乙酰苯胺的制备 一、实验目的 1、了解酰化反应的原理和酰化剂的使用; 2、掌握易氧化基团的保护方法。 二、实验原理 胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。作为一种保护措施，一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物以降低胺对氧化降解的敏感性，使其不被反应试剂破坏;同时氨基酰化后降低了氨基在亲电取代反应(特别是卤化)中的活化能力，使其由很强的第?类定位基变为中等强度的第?类定位基，使反应由多元取代变为有用的一元取代，由于乙酰基的空间位阻,往往选择性的生成对位取代物。 用冰醋酸为酰化剂制备乙酰苯胺。 HNHNCH2O3加热 +OH+2OHCOH3 芳胺可用酰氯、酸酐或与冰醋酸加热来进行酰化，使用冰醋酸试剂易得，价格便宜，但需要较长的反应时间，适合于规模较大的制备。酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂。用游离胺与纯乙酸酐进行酰化时，常伴有二乙酰胺[ArN(COCH)]副产物的生成。但如果在醋酸-醋32 酸钠的缓冲溶液中进行酰化，由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多，可以得到高纯度的产物。但这一方法不适合于硝基苯和其它碱性很弱的芳胺的酰化。 三、基本操作训练 【操作步骤】 按要求搭建好装置。在10mL圆底烧瓶中装入2.0mL苯胺、3.0mL冰醋酸以及少许锌粉(约0.02g)，加热使反应物微沸15min。然后逐渐缓慢升温，并将温度维持在100-110:C之间约1小时。当温度计读数下降，表示反应已经完成。趁热将反应物倒入20mL冷水中，冷却析出固体。将固体过滤，然后重新用热水溶解进行重结晶，即得到乙酰苯胺。 【实验流程】 100? 趁热倒入水中 苯胺、冰醋酸、锌粉 反应液 蒸馏，除去水和过量HOAc 冷却，抽滤 洗涤 白色固体 乙酰苯胺 重结晶，抽滤 四、实验关键及注意事项 1、圆底烧瓶上加装短的刺形分馏柱，实验效果好。 2、反应过程中，温度的控制利于反应进行。 3、重结晶基本操作的熟悉及使用。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 18苯胺 93.13 液体 1.5860 1.02 —6 184 3.6 乙酰苯胺 135.17 固体 1.214 305 80冰醋酸 60.05 液体 1.049 l 3.5 21 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶 七、产率计算 理论产量:0.022 ， 135.17 = 2.97g 实际产量:1g 产率 = (1/2.97)， 100% = 33.7% 八、提问纲要 1、 实验方法(一)中，反应时为什么要控制分馏柱上端的温度在100-110?之间, 2、 实验方法(一)中，根据理论计算，反应完成时应产生几毫升水,为什么实际收集的液体远多于理论量, 3、 用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化各有什么优缺点,除此之外，还有哪些乙酰化试 剂, 4、实验方法(二)中，用醋酸酐进行乙酰化时，加入盐酸和醋酸钠的目的是什么, 九、主要试剂用量、规格 苯胺2.0mL 冰醋酸3.0mL 十、时间控制 计划安排4h 实验名称:环已酮的制备 一、实验目的 1、了解氧化法制备环已酮的原理和方法。 2、掌握萃取、分离和干燥等实验操作及空气冷凝管的应用 二、实验原理和反应 OOH ++NaCrOHSO22724 三、基本操作训练 【操作步骤】 1、氧化剂的制备 在搅拌的条件下，向7.5mL水和1.3g重铬酸钠的溶液中慢慢加入1.1mL浓HSO，得橙红色24铬酸溶液，冷至室温备用。 2、环已酮制备 向2.5g环己醇中，分三次加入上述铬酸溶液，每加一次都振摇混匀，并控制反应液温度在55-60?。反应约0.5h后温度开始下降，再放置15min，其间不断振摇，使反应液呈墨绿色为止。向反应液内加入7.5mL水，进行简易水蒸气蒸馏，将环己酮与水一起蒸出，收集6mL 馏出液。用食盐饱和后，分出有机相。水相用7.5mL乙醚分两次萃取，萃取液并人有机相。然后经干燥，空气冷凝管蒸馏，收集151-155?的馏分。产0.8-1.0g左右。 【实验流程】 振摇 加入水 墨绿色液体 馏出液 环已醇、铬酸 蒸馏 55~60? 蒸馏 产品(约0.8g) 分离、萃取、干燥 151~155? 四、实验关键及注意事项 1、浓HSO的滴加要缓慢，分批滴加 24 2、铬酸氧化醇是一个放热反应，实验中必须严格控制反应温度以防反应过于剧烈。反应中控制好温度，温度过低反应困难，过高到副反应增多。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 性状 溶解度:克/100ml 溶剂 名 称 分子量 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 21 无色3.6S S 100.16 1.4650 环已醇 0.962 25.5 161.1 液体 无色 S S 98.14 1.4507 0.947 环已酮 -31.2 155.7 液体 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 20n,1.4505D无色油状液， 七、产率计算 理论产量:1.2g 实际产量:0.8g 产率:(0.8/1.2)，100% = 66.7% 八、提问纲要 1、本实验的氧化剂能否改用硝酸或高锰酸钾，为什么, 2、蒸馏产物时为何使用空气冷凝管, 九、主要试剂用量、规格 NaCrO:1.3g 环乙醇:2.5 g 浓HSO:1.1 ml 22724 十、时间分配及控制 计划安排4h 实验名称:正溴丁烷的制备 一、实验目的 1 掌握由醇制备正溴丁烷的原理和方法 2 掌握回流及气体吸收装置和分液漏斗使用方法 二、实验原理和反应 主反应: NaBr+HSO?HBr+NaHSO 244 n-CHOH+HBr?n-CHBr+HO 49492 副反应: CHCHCHCHOH+HBr?CHCHCH= CH+HO 322232222 n-CHOH?(n-CH)O+HO 494922 2NaBr+HSO?Br+SO?+2HO 24222 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 气体吸收装置的正确使用，萃取、洗涤、测折光 [操作步骤] 1、投料 在圆底烧瓶中加入2ml水，再慢慢加入2.8ml浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，再依次加入1.84ml正丁醇和2.6g溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。 2、 加热回流 以电磁加热搅拌器为热源，安装回流装置(含气体吸收部分)。加热至沸，调 整加热速度，以保持沸腾而又平稳回流，并时加摇动烧瓶促使反应完成。反应约20min。 3、 分离粗产物 待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置，蒸出粗产物。(注意判断粗产物是否蒸完)。 1)洗涤粗产物 将馏出液移至分液漏斗中，加入等体积的水洗涤(产物在下层)，静置分层后，将产物转入另一干燥的分液漏斗中，用等体积的浓硫酸洗涤尽量分去硫酸层(下层)。有机相依次用等体积的水(除硫酸)、饱和碳酸氢钠溶液(中和未除尽的硫酸)和水(除残留的碱)洗涤后，转入干燥的锥形瓶中，加入0.5g的无水氯化钙干燥，间歇摇动锥形瓶，直到液体清亮为止。 2) 收集产物 将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中，在石棉网上加热蒸馏，收集99—103?的馏 分。 [实验流程]: 残液水、浓硫酸、蒸 馏回流 20min正丁醇、溴化钠 馏出液(粗正溴丁烷) 干 燥洗 涤蒸馏 正溴丁烷无水氯化钙?水?浓硫酸?水?饱和碳酸氢钠?水99~103? 四、实验关键及注意事项 1、掌握气体吸收装置的正确安装和使用 2、浓硫酸要分批加入，混合均匀。 3、反应过程中不时摇动烧瓶，或加入磁力搅拌 搅拌反应，促使反应完全。 4、正溴丁烷是否蒸完，可以从下列几方面判断:?蒸出液是否由混浊变为澄清;?蒸馏瓶中的上层油状大物是否消失;?取一试管收集几滴馏出液;加水摇动观察无油珠出现。如无，表示馏出液中已无有机物、蒸馏完成。 5、洗后产物呈红色，可用少量的饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤以除去由于浓硫酸的氧化作用生成的游离溴。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 无色透明液7.920 , , 74.12 1.3993 0.80978 -89.12 117.7 正丁醇 体 无色透明液不溶 , , n-CHBr 137.0 1.4398 1.299 -112.4 101.6 49 体 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 20无色液体 n=104398 七、产率计算 理论产量:4.6g 实际产量:2.5g 产率= (2.5/4.6)，100% = 54% 八、提问纲要 1、反应后的粗产物中含有哪些杂质,各步冼涤的目的何在, 2、用分液漏斗时，正溴丁烷时而在上层，时而在下层，如不知道产物的密度时，可用什么简便的方法加以判别, 3、为什么用饱和碳酸氢钠溶液洗涤前先要用水洗一次, 九、主要试剂用量、规格 正丁醇1.84ml、溴化钠2.6g、浓硫酸2.8ml 十、时间分配及控制 计划安排4h 实验名称:对氨基苯磺酸的制备 一、实验目的 (1)掌握磺化反应的基本操作及原理 (2)了解氨基的简单检验方法 二、实验原理和反应: 反应式: NHNH22 HSO24 o180 SOOH2 三、基本操作训练 【操作步骤】 1. 在 15mL 烧瓶中加入 1g 新蒸馏的苯胺，装上空气冷凝管，滴加1.7ml浓硫酸。油浴加 热，在180-190ºC反应约1.5h，检查反应完全后停止加热，放冷至室温。 2(将混合物在不断搅拌下倒入10ml盛有冰水的烧杯中，析出灰白色对氨基苯磺酸，抽滤， 水洗，热水重结晶得产物约0.8g。 【实验流程】 滴加浓硫酸冷却抽滤灰白色固体反应液苯胺冰水180?, 1h水洗 热水对氨基苯磺酸粗品 重结晶 四、实验关键及注意事项 1、浓HSO要分批加入，边加边摇荡烧瓶，并冷却，加料时加上空气冷凝管。 24 2、反应温度180—190?。 3、 可用10%NaOH溶液测试，若得澄清溶液则反应完全。 五、主要试剂及产品的物理常数(文献值): 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔沸点 溶解度(克/100ml溶剂) 点:C :C 水 醇 醚 苯胺 93.12 无色油1.5863 1.022 -6.1 184.4 3.6/18? ? ? 状液 对氨基173.18 无色结 365 0.8/10? ? ? 苯磺酸 晶 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色片状结晶 七、产率计算 理论产量:5.1g， 实际:2.8g 产率:(2.8/5.1) ， 100, = 54.9, 八、提问纲要 1、对一氨基苯磺酸较易溶于水，而难溶于苯及乙醚，试解释。 2、反应产物中是否会有邻位取代物,若有，邻位和对位取代产物，哪一种较多，说明理由。 九、主要试剂用量、规格 苯胺:1g(2.7ml)， 浓HSO:1.7ml 24 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:乙酰水杨酸(阿斯匹林)的合成 一、实验目的 1、学习用乙酸酐作酰基化试剂酰化水杨酸制乙酰水杨酸的酯化方法。 2、巩固重结晶，熔点测定，抽滤等基本操作。 3、了解乙酰水杨酸的应用价值。 二、实验原理 乙酰水杨酸即阿斯匹林(aspirin)，是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。 阿斯匹林是由水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油(由冬青树提取而得)水解制得。 COOHCOOHHCOCHH33++CHCOOH3OOOCOCHOH3 水杨酸可以止痛，常用于治疗风湿病和关节炎。它是一种具有双官能团的化合物，一个是酚羟基，一个是羧基，羧基和羟基都可以发生酯化，而且还可以形成分子内氢键，阻碍酰化和酯化反应的发生。 三、基本操作训练 【操作步骤】 将1.25mL的乙酸酐、0.5g的水杨酸和1滴浓硫酸的混合液在水浴上加热8min。冷却析出结晶。再加12mL水，用冰水冷却使结晶析出完全。结晶经饱和NaHCO溶液碱化，盐酸酸化后，3 再次析晶。结晶经水洗，干燥后，即得乙酰水杨酸。 【实验流程】 浓硫酸摇匀 加热8min 冷却 抽滤 乙酸酐,水杨酸 粗产物 85,90:C 洗涤 饱和NaHCO 抽滤 HCl 冷却 抽滤 干燥 3乙酰水杨酸 测熔点 (阿斯匹林) 搅拌 四、实验关键及注意事项 1、仪器要全部干燥，药品也要实现经干燥处理，醋酐要使用新蒸馏的，收集139-140?的馏分。 2、乙酰水杨酸受热后易发生分解，分解温度为126-135?，因此重结晶时不宜长时间加热，控制水温，产品采取自然晾干 3、为了检验产品中是否还有水杨酸，利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点，用几粒结晶加入盛有3mL 水的试管中，加入1-2滴1% FeCl溶液，观察有无颜色反3 应(紫色)。 4、本实验中要注意控制好温度(水温90?) 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名 称 分子量 m.p.或b.p. 水 醇 醚 138 158(s) 水杨酸 微 易 易 102.09 139.35(l) 醋酐 易 溶 ? 180.17 135(s) 乙酰水杨酸 溶、热 溶 微 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶性粉末 七、产率计算 理论产量:(0.5/138) ， 180 = 0.65g 实际产量:0.35g 产率:(实际产量/理论产量) ， 100, = (0.35/0.65) ， 100, = 53.8, 八、提问纲要 1. 水杨酸与醋酐的反应过程中，浓硫酸的作用是什么, 2. 若在硫酸的存在下，水杨酸于乙醇作用将得到什么产物,写出反应方程式。 3. 本实验中可产生什么副产物,加水的目的是什么, 4. 通过什么样的简便方法可以鉴定出阿斯匹林是否变质, 5. 混合溶剂重结晶的方法是什么, 九、主要试剂用量、规格 0.5g(0.0036mol)水杨酸、1.25mL醋酸酐、6mL饱和碳酸氢钠、1%三氯化铁溶液、浓盐酸、浓硫酸 十、时间控制 计划安排:3h 实验名称:呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备 一、实验目的 1、学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行坎尼扎罗( Cannizzaro )反应制得相应的醇和酸的原理和方法。 2、了解芳香杂环衍生物的性质。 二、实验原理 在浓的强碱作用下，不含,- 活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应，一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛则被还原为醇，此反应称为坎尼查罗 (Cannizzaro) 反应。 反应实质是羰基的亲核加成。反应涉及了羟基负离子对一分子不含,-H 的醛的亲核加成，加成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应，其反应机理表示如下: HH亲核加成--+OHOCOC OH-OOH负氢转移CH+CHC+CH OHO-OHO OH 酸碱交换+CHC -OHO 在坎尼查罗 (Cannizzaro) 反应中，通常使用 50% 的浓碱，其中碱的物质的量比醛的物质量多一倍以上，否则反应不完全，未反应的醛与生成的醇混在一起，通过一般蒸馏很难分离。 浓NaOH2CHO+CHOHCOONa2OOO +HCOONaCOOHOO 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 萃取、减压蒸馏、抽滤 图 控温-滴液 –搅拌回流装置 【操作步骤】 1、 在 50mL 烧杯中加入 3.28mL (3.8g，0.04mol) 呋喃甲醛，并用冰水冷却;另取 1.6g 氢氧化钠溶于 2.4mL 水中，冷却。在搅拌下滴加氢氧化钠水溶液于呋喃甲醛中。滴加过程必须保持反应混合物温度在8-12?之间，加完后，保持此温度继续搅拌40min，得一黄色浆状物。 2、 在搅拌下向反应混合物加入适量水(约 5mL)使其恰好完全溶解得暗红色溶液，将溶液转入分液漏斗中，用乙醚萃取(3mL ×4)，合并乙醚萃取液，用无水硫酸镁干燥后，先在水浴中蒸去乙醚，然后在石棉网上加热蒸馏，收集169,172?馏分，产量约 1.2,1.4g ，纯粹呋喃甲醇为无色透明液体，沸点171?。 3、 在乙醚提取后的水溶液中慢慢滴加浓盐酸，搅拌，滴至刚果红试剂变蓝(约1mL)，冷却，结晶，抽滤，产物用少量冷水洗涤，抽干后，收集粗产物，然后用水重结晶，得白色针状呋喃甲酸，产量约1.5g，熔点 130,132 ?。 【实验流程】 加水滴加NaOH溶液黄色浆状物呋喃甲醛暗红色溶液沉淀恰好溶解搅拌，保持8~12 ? 蒸馏干燥收集呋喃甲醇馏分乙醚层(169~172 ?)乙醚 萃取加浓HCl至收集呋喃甲酸,水水 层结晶mp133~134 ?刚果红变色重结晶 四、实验关键及注意事项 o1、反应温度若高于12C，则反应难以控制，致使反应物变成深红色;若温度过低，则反应过慢，可能积累一些氢氧化钠。一旦发生反应，则过于猛烈，增加副反应，影响产量及纯度。由于氧化还原是在两相间进行的，因此必须充分搅拌。 2、 呋喃甲醇也可用减压蒸馏收集 88? /4.666kPa 的馏分。 3、酸要加够，以保证 pH=3 左右，使呋喃甲酸充分游离出来，这是影响呋喃甲酸收率的关键。 4、蒸馏回收乙醚，注意安全。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶剂 水 醇 醚 20呋喃96.09 无色1.4990 d1.1594 161.7 4 甲 醛 液 体 呋喃102.08 白色 129-130 230-232 甲 酸 晶 体 呋喃98.10 无色1.4860 1.135 -29 170 甲 醇 透明 液体 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 呋喃甲醇:无色透明液体 呋喃甲酸:白色晶体 七、产率计算 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，为什么要用刚果红试纸,如不用刚果红试纸，怎样知道酸化是否恰当, 2、本实验根据什么原理来分离呋喃甲酸和呋喃甲醇, 九、主要试剂用量、规格 3.28mL (3.8g，0.04mol) 呋喃甲醛、1.6g(0.04mol) 氢氧化钠、乙醚、盐酸、无水硫酸镁、刚果红试纸 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:肉桂酸的制备 一、实验目的 1、掌握Perkin的反应的机理;了解肉桂酸的制备原理和方法。 2、熟悉和掌握简易水蒸气蒸馏等操作。 二、实验原理 肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精细化工产品的生产中也有着广泛的应用。 本实验利用 Perkin 反应，将芳醛和一种羧酸酐混合后，在相应羧酸盐存在下加热，发生羟醛缩合反应，再脱水生成目标产物肉桂酸。本实验用碳酸钾代替乙酸钠，可以缩短反应时间。 反应式为: CHOCOOHOOCOK23+o140-180CCOCHH33 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 【操作步骤】 1、用移液管分别量取0.6mL新蒸馏过的苯甲醛和1.8mL新蒸馏过的乙酸酐至10mL圆底烧瓶中，并加入0.82g研碎的无水碳酸钾，在140—180?的油浴中回流20min(也可将烧瓶置于微波炉中，装上回流装置，在微波输出功率为450W下辐射8min)。 2、反应结束，冷却反应物，将反应物倒入装有10mL水的25mL烧杯中，用碳酸钠中和至溶液呈碱性，然后加入少量活性炭，趁热过滤，用浓盐酸酸化至使刚果红试剂变兰，冷却。待晶体全部析出后抽滤，并以少量冷水洗涤沉淀，抽干后。粗产品在80?烘箱中烘干。产量约0.36g。粗产品可用3:1的水-乙醇溶液重结晶。产品熔点文献值为135—136?。 四、实验关键及注意事项 1、实验中视具体情况，反应时间可以延长，并用 TLC 技术进行反应进程跟踪。 2、明确水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围，保证水蒸气蒸馏顺利完成。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 苯甲无色 106.12 1.5450 1.044 -26 178-179 醛 液体 无色 乙酸 102.08 刺激1.3900 1.082 -73 138-140 ? ? ? 酐 液体 肉桂无色 148.16 1.248 133-134 300 酸 结晶 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 无色固体 七、产率计算: 实际产率==48%*100%理论 八、提问纲要 1、若用苯甲醛与丙酸酐发生 Perkin 反应，其产物是什么, 2、在实验中，如果原料苯甲醛中含有少量的苯甲酸，这对实验结果会产生什么影响,应采 取什么样的措施, 3、在水蒸气蒸馏前若不向反应混合物中加碱，蒸馏馏分中会有哪些组分, 九、主要试剂用量、规格 苯甲醛0.6mL、乙酸酐1.8mL、碳酸钾0.82g、 10% 氢氧化钠溶液、 1:1 盐酸、 刚果红试纸 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:甲基橙的制备 一、实验目的 1、熟悉重氮化反应和偶合反应的原理。 2、掌握甲基橙的制备方法。 二、实验原理 NaOHHNSOHHNSOHNSONa+HO2333232 CH3NCHNaNO32HNSONaHOSNNCl233HClHOAc CHCH3NaOH3HOSNNNNaOSNNNOA33CCHCH33H 红色(酸式甲基橙) 甲基橙 三、基本操作训练 【操作步骤】 1、重氮盐的制备 将5mL5%NaOH溶液和1.05g对氨基苯磺酸晶体的混合物温热溶解，向该混合物中加入溶于3mL水的0.4g亚硝酸钠，在冰盐浴中冷至0-5?。在不断搅拌下，将1.5mL浓盐酸与5mL水配成的溶液缓缓滴加到上述混合溶液中，并控制温度在5?以下。滴加完后，用淀粉一碘化钾试纸检验，然后在冰盐浴中放置15min，以保证反应完全。 2、偶合 将0.6gN,N一二甲基苯胺和0.5mL冰醋酸的混合溶液在不断搅拌下慢慢加到上述冷却的重氮盐溶液中。加完后继续搅拌10min，然后慢慢加人12.5mL5,NaoH溶液，直至反应物变为橙 色，这时有粗制的甲基橙呈细粒状沉淀析出。将反应物在热水浴中加热5min，然后经过冷却、析晶、抽滤，收集结晶，并依次用少量水、乙醇、乙醚洗涤、压干。若要得较纯产品，可用溶有少量氢氧化钠的沸水进行重结晶。 【实验流程】 对氨基苯磺酸 ?温热，溶解 缓缓加入盐酸溶液 5%NaOH 重氮盐 ?加入亚硝酸钠，并冷却 滴加N,N-二甲基苯胺 加5%NaOH 偶联产物 甲基橙粗产物 四、实验关键及注意事项 和HOAc混合液，搅拌 至橙色，冷却，抽滤 1、对氨基苯磺酸为两性化合物，酸性强于碱性，它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐。 重结晶 2、重氮化过程中，应严格控制温度，反应温度若高于5?，生成的重氨盐易水解为酚，降 甲基橙片状结晶 低产率。 3、若试纸不显色，需补充亚硝酸钠溶液。 4、重结晶操作要迅速，否则由于产物呈碱性，在温度高时易变质，颜色变深。用乙醇和乙 醚洗涤的目的是使其迅速干燥。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光比重 熔沸溶解度:克/100ml溶剂 率 点? 点? 水 醇 醚 对氨173.18 无色 365 0.8/10? 基苯晶体 磺酸 N，N121.18 0.9500 1.5-3 194.2 —二 甲苯 胺 甲基327.33 橙色 ,300 橙 晶体 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 橙色小叶片状结晶。 七、产率计算: 产率:实际产量/理论产量，100% = (1.3/1.64)，100% = 79.3% 八、提问纲要 1、什么叫偶联反应,试结合本实验讨论一下偶联反应的条件。 2、在本实验中，制备重氮盐时为什么要把对氨基苯磺酸变成钠盐,本实验如改成下列操作 步骤:先将对氨基苯磺酸与盐酸混合，再滴加亚硝酸钠溶液进行重氮化的应，可以吗, 为什么, 3、试解释甲基橙在酸碱介质中的变色原因，并用反应式表示。 九、主要试剂用量、规格 5%NaOH 、对氨基苯磺酸1.05g、亚硝酸钠 0.4g、 N，N—二甲苯胺0.6g、盐酸、乙醇、乙醚、冰醋酸、淀粉—碘化钾试纸 十、时间分配及控制 计划安排:4h 实验名称:已内酰胺的制备 一、实验目的 1(学习环已酮肟的制备方法。 2(通过环已酮肟的贝克曼(Beckmann)重排，学习已内酰胺的制备方法。 二、实验原理 酮与羟胺作用生成肟: +HOCNOHO+OH2NH2 肟在酸性催化剂如硫酸、多聚磷酸、苯磺酰氯等作用下，发生分子重排生成酰胺的反应称为贝克曼重排反应。反应历程如下: RRRRROHORRRR1222221212-HOHO-HHCCCCC2C2 NNNNNNH HORRHO112R1 上面的反应式说明肟重排时，其结果是羟基与处于反位的基团对调位置。 贝克曼重排反应不仅可以用来测定酮的结构，而且有一定的应用价值。如环已酮肟重排得到已内酰胺，后者经开环聚合得到尼龙-6。己内酰胺是一种重要的有机化工原料，己内酰胺主要用于制造尼龙—6纤维和尼龙—6工程塑料，也用作医药原料及制备聚己内酰胺树脂等。 OH N O +HOOH22 +NH OHH NOOHN SO-HO2432N20% NH 85% H 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 实验流程: 【操作步骤】 1(环已酮肟的制备 在25mL圆底烧瓶中加入1g结晶乙酸钠，0.7g盐酸羟胺和3mL水，振荡使其溶解。用1mL吸量管准确吸取0.75mL(7.2mmol)环已酮，加塞，剧烈振荡2-3min。环已酮肟以白色结晶析出。冷却后抽滤，并用少量水洗涤沉淀，抽干。晾干后得0.75-0.78g产物，产率约95%，熔点为89-90?。 2(环已酮肟重排制备已内酰胺 在50mL烧杯中加入0.5g(4.4mmol)干燥的环已酮肟，并加入1mL85%硫酸。边加热边搅拌至沸，立即离开热源。冷却至室温后再放入冰水浴中冷却。慢慢滴加20%氨水(约7mL)恰至呈碱性，将反应物转移至10mL分液漏斗中分出有机层，水层用二氯甲烷萃取二次，每次2mL，合并有机层，并用等体积水洗涤两次后，用无水硫酸钠干燥，过滤所得滤液用已称重的锥形瓶接收，将锥形瓶在温水浴温热下，在通风柜中浓缩至1mL左右，放置冷却，析出白色结晶。将该锥形瓶放入真空干燥器中干燥。称量，产量约0.2-0.3g，产率为40%-50%。已内酰胺可用已烷进行重结晶后，测其熔点。文献值为69-70?。 四、实验关键及注意事项 1、振荡要剧烈，如环已酮肟呈白色小球状，说明反应还未完全，还需振荡。 2、由于重排反应进行得很激烈，故须用大烧杯以利于散热，使反应缓和。环已酮肟的纯度对反应有影响。 3、用氢氧化铵进行中和时，开始要加得很慢，因此时溶液较粘，发热很厉害，否则温度升高，影响收率。 4、已内酰胺也可用重结晶方法提纯:将粗产物转入分液漏斗，每次用10mL四氯化碳萃取3次，合并萃取液，用无水硫酸镁干燥后，滤入一干燥的锥形瓶。加入沸石后在水浴上蒸去大部分溶剂，直到剩下8mL左右溶液为止。小心向溶液加入石油醚(30~60?),到恰好出现混浊为止。将锥形瓶置于冰浴中冷却结晶，抽滤，用少量石油醚洗涤结晶。如加入石油醚的量超过原溶液4-5倍仍未出现混浊，说明开始所剩下的四氯化碳量太多。需加入沸石后重新蒸去大部分溶剂直到剩下很少量的四氯化碳时，重新加入石油醚进行结晶。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶 量 剂 水 醇 醚 69.2(凝已内白色268.5?113.16 易溶 易溶 易溶 酰胺 粉末 /760mmHg 固点) 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 己内酰胺为白色粉末或者白色片状固体 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、制备环已酮肟时，加入醋酸钠的目的是什么, 2、反式甲基乙基酮肟 经Beckmann重排得到什么产物, 3、某肟发生Beckmann重排后得到一化合物，试推测该肟的结构, 九、主要试剂用量、规格 环已酮，盐酸羟胺，结晶乙酸钠，85%HSO ，20%氨水，二氯甲烷，无水硫酸钠 24 十、时间分配及控制 计划安排:4h 实验名称:乙酰乙酸乙酯的制备 一、实验目的 1、了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用; 2、 熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作注释; 3、 复习液体干燥和减压蒸馏操作。 二、实验原理 含α - 活泼氢的酯在强碱性试剂(如 Na ， NaNH 2 ， NaH ，三苯甲基钠或格氏试剂)存在下，能与另一分子酯发生 Claisen 酯缩合反应，生成β - 羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通过这一反应制备的。虽然反应中使用金属钠作缩合试剂，但真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。 O CHONa25CCHCOOEtCH+ CHOH322CHCOEt2532 乙酰乙酸乙酯与其烯醇式是互变异构(或动态异构)现象的一个典型例子，它们是酮式和烯醇式平衡的混合物，在室温时含 92% 的酮式和 8% 的烯醇式。单个异构体具有不同的性质并能分离为纯态，但在微量酸碱催化下，迅速转化为二者的平衡混合物。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 蒸馏、萃取、洗涤、干燥 【操作步骤】 1、熔钠和摇钠。在干燥的25mL圆底烧瓶中加入0.5g金属钠和2.5mL二甲苯，装上冷凝管， 加热使钠熔融。拆去冷凝管，用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶，用力振摇得细粒状钠珠。 2、缩合和酸化。稍经放置钠珠沉于瓶底，将二甲苯倾倒到二甲苯回收瓶中(切勿倒入水槽 或废物缸，以免着火)。迅速向瓶中加入5.5mL乙酸乙酯，重新装上冷凝管，并在其顶端 装一氯化钙干燥管。反应随即开始，并有氢气泡逸出。如反应很慢时，可稍加温热。待 激烈的反应过后，置反应瓶于石棉网上小火加热，保持微沸状态，直至所有金属钠全部 作用完为止。反应约需0.5h。此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液(有时析 出黄白色沉淀)。待反应物稍冷后，在摇荡下加入50%的醋酸溶液，直到反应液呈弱酸性 (约需3mL)。此时，所有的固体物质均已溶解。 3、盐析和干燥。将溶液转移到分液漏斗中，加入等体积的饱和氯化钠溶液，用力摇振片刻。 静置后，乙酰乙酸乙酯分层析出。分出上层粗产物，用无水硫酸钠干燥后滤入蒸馏瓶， 并用少量乙酸乙酯洗涤干燥剂，一并转入蒸馏瓶中。 4、蒸馏和减压蒸馏。先在沸水浴上蒸去未作用的乙酸乙酯，然后将剩余液移入5mL圆底烧 瓶中，用减压蒸馏装置进行减压蒸馏。减压蒸馏时须缓慢加热，待残留的低沸点物质蒸 出后，再升高温度，收集乙酰乙酸乙酯。产量约1.1g(产率40%)。 乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系如下表: 压力 760 80 60 40 30 20 18 14 12 10 5 1.0 0.1 /mmHg* 沸点 181 100 97 92 88 82 78 74 71 67.3 54 28.5 5 /? * 1mmHg= 1 Torr = 133.322Pa 乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4?，折光率 =1.4199。 附:乙酰乙酸乙酯的性质: 1、取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴 FeCl溶液，观察溶液的颜色(淡黄?红)。 3 2、取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴2,4-二硝基苯肼试剂，微热后观察现象(澄黄色沉淀折 。 出) 四、实验关键及注意事项 1、仪器干燥，严格无水。金属钠遇水即燃烧爆炸，故使用时应严格防止钠接触水或皮肤。 钠的称量和切片要快，以免氧化或被空气中的水气侵蚀。多余的钠片应及时放入装有烃 溶剂(通常二甲苯)的瓶中。 2、 摇钠为本实验关键步骤，因为钠珠的大小决定着反应的快慢。钠珠越细越好，应呈小米 状细粒。否则，应重新熔融再摇。摇钠时应用干抹布包住瓶颈，快速而有力地来回振摇， 往往最初的数下有力振摇即达到要求。切勿对着人摇，也勿靠近实验桌摇，以防意外。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶剂 水 醇 醚 二甲无色106.16 1.0550 143-145 -25--23 苯 液体 乙酸无色88.10 1.3727 0.905 -83.6 77.3 85 ? ? 乙酯 液体 乙酰无色20130.14 N1.4190 1.021 -43 181 D乙酸液体 乙酯 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 无色液体 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1 、什么是 Claisen 酯缩合反应中的催化剂,本实验为什么可以用金属钠代替,为什么计 算产率时要以金属钠为基准, 2、本实验中加入 50% 醋酸和饱和氯化钠溶液有何作用, 3 、如何实验证明常温下得到的乙酰乙酸乙酯是两种互变异构体的平衡混合物, 九、主要试剂用量、规格 金属钠 0.5g (0.022mol) ，乙酸乙酯 5g (5.5mL, 0.057mol) ，二甲苯 2.5mL ，醋酸，饱和氯化钠溶液，无水硫酸钠 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:文献设计实验 学生在基本操作、基本有机合成和性质实验训练后，已基本有机化学实验的基本知识、技能及初步查阅文献资料和多步有机合成实验的能力。在此基础上，安排一定时间开展文献实验，进行较全面的综合训练，对提高学生独立从事有机化学实验和独立分析、解决问题的能力，对学习新方法、接触新领域，扩大知识面等都有重要意义。实验课指导教师在前五周进行布置，提出要求，针对一些发展前沿及密切联系生产实际和地方资源特色的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ，题目在一定范围内由学生自选、全部文献资料，合成路线，反应条件，操作方法，药品种类、用量、仪器规格等都由个人完成，在教师指导下进行。并要求对所作产品使用各种方法、仪器进行分析鉴定，进行数据处理和产量、产率计算，对实验过程中出现的现象和问题进行一定 讨论。按文献实验要求写出文献实验报告，实验后写出小论文，在学生中进行交流和讨论，最后由老师和学生共同评出实验成绩。 部分文献设计题目: 1、 表面活性剂的设计与合成 2、 植物生长调节剂的合成 3、 青蒿素的提取与分离 4、 天然抗氧化剂的研制 5、 天然产物有效成分的微型化提取分离 6、 咪唑类化合物的合成 7、 从银杏叶中提取黄酮类化合物的微型化实验 8、 香草醛的合成 9、 D-(-)-麻黄碱和L-(+)-假麻黄碱的拆分 10、非那西汀(phenacetin)的合成 实验名称:微波辐射合成肉桂酸 一、实验目的 (1)了解微波辐射条件下合成肉桂酸的原理和方法; (2)进一步掌握微波加热技术的原理和实验操作方法。 二、实验原理 本实验是在微波炉中进行常压反应，将反应物和溶剂放入常法所用的玻璃器皿中，装上常法装置，反应物和溶剂吸收微波能量后便升温。微波作用下反应体系能快速升温，并发生反应。 芳香醛和醋酸在碱催化作用下，生成α，β-不饱和芳香醛，称Perkin反应，催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐，有时也可用碳酸钾或叔胺代替。 制备肉桂酸的反应方程式如下: 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 四、实验关键及注意事项 1、无水醋酸钾需新鲜烧焙。水是极性物质能激烈吸收微波，影响反应吸收微波效率。 2、反应进行到一定程度，可见有一黄色层在烧瓶内上层 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶剂 水 醇 醚 苯甲醛 106.1 液 1.04 176 醋酸酐 102 液 1.39 1.08 -73 138 12 ? ? 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色片状结晶 七、产率计算: 理论产量:2.3g，实际:1.8g 产率:1.8/2.3 ，100%=79% 八、提问纲要 用无水醋酸钾作缩合剂，回流结束后加入固体碳酸钠，使溶液呈碱性，此时溶液中有哪几种化合物，各以什么形式存在, 九、主要试剂用量、规格 无水醋酸钾:1g，醋酸酐:2.5mL，苯甲醛:1.6mL 十、时间分配及控制 计划安排: 2h 实验名称:微波辐射合成对氨基苯磺酸 一、实验目的 1、了解微波辐射下合成对氨基苯磺酸的原理和方法; 2、掌握微波加热进行实验操作的技术。 二、实验原理 室温下芳香胺与浓HSO混合生成N-磺基化合物，然后加热转化为对氨基苯磺酸，它在24 常法下加热反应需要几个h。而用微波10min左右便能完成。反应式如下: 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 实验流程 图8.14 制备对氨基苯磺酸的实验装置图 【操作步骤】 1、在25mL圆底烧瓶中放入2.8g新蒸苯胺，分批加入1.6g浓硫酸，并不断振摇。加完酸后将圆底烧瓶放入微波炉内装上空气冷凝管，并同时在微波炉内放入盛有100mL水的烧杯，火力调至低档，持续10min。关闭微波炉待稍冷，取出1-2滴这种混合物，倒入2毫升10% NaOH溶液中，若得澄清的溶液，则认为反应完全，否则需继续加热。 2、反应完毕后，将反应液在不断搅拌下小心地趁热倒入盛有20mL冷水或碎冰的烧杯中。此时灰白色对氨基苯磺酸析出，冷却后抽滤，用少量水洗涤，然后用活性碳脱色，热水重结晶，可得到含两分子结晶水的过氨基苯磺酸，产量约为4g. 四、实验关键及注意事项 1、由于加浓硫酸时，HSO与苯胺激烈反应生成苯胺硫酸盐，因此先要滴加，当HSO加至2424 生成盐不能摇振才可分批加入。 2、用烧杯装100mL开水置于微波炉中，可以分散微波能量，从而减少反应中因火力过猛而发生碳化。 3、稍冷可以使未反应的苯胺冷凝下来，以免苯胺受热挥发而造成损失和中毒。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔沸点 溶解度(克/100ml溶剂) 点:C :C 水 醇 醚 苯胺 93.12 无色1.5863 1.022 -6.1 184.4 3.6/18? ? ? 油状 液 对氨173.18 无色 365 0.8/10? ? ? 基苯结晶 磺酸 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 =60% 八、提问纲要 1、磺化的反应机理如何,经历的中间产物是什么, 2、为什么微波辐射可以加速反应, 3、制备对氨基苯磺酸的意义何在, 九、主要试剂用量、规格 2.8g新蒸苯胺，1.5mL浓硫酸，10% NaOH溶液 十、时间分配及控制 计划安排:2.5h 实验名称:微波辐射合成乙酰苯胺 一、实验目的 1、了解微波辐射下合成乙酰苯胺的原理; 2、学习微波加热技术的原理和实验操作方法。 二、实验原理 苯胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。在某些情况下，酰化可以避免氨基与其它功能团或试剂之间发生不必要的反应。因此常用酰化来保护氨基。 制备乙酰苯胺通常采用相对便宜的冰醋酸，反应式如下: 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 减压蒸馏操作及分水装置的操作和应用 实验流程 【操作步骤】 1、在25mL圆底烧瓶中，加入2mL苯胺，3mL冰醋酸，置于微波炉中，装上空气冷凝管，刺形分馏柱，其上端装上一温度计，刺形分馏柱支管连接直形冷凝管并与接收瓶相连，接收瓶外部用冷水浴冷却。 2、将微波炉调至低档，保持反应物微沸5min，然后调至中档，当温度达90?时有液体流出， 10min左右结束(即收集水与醋酸体积量0.9mL左右)。这期间温度保持在90-106?之间， 生成的水及大部分多余的醋酸已被蒸出。在搅拌下趁热将反应物倒入40mL冰水中，冷却 抽滤析出固体，用冷水洗涤。粗产物用水重结晶。产品1.8-2g，熔点113-114?。纯乙 酰苯胺熔点为:114.3? 。 四、实验关键及注意事项 1、烧瓶置于微波炉底部时，微波对反应物作用可能太强烈，使反应难于控制。因此可用300mL烧杯将烧瓶托高，从而降低微波对反应物的作用。 2、在微波条件下反应制备乙酰苯胺，可得纯度高、晶型好的产物。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 18苯胺 93.13 液体 1.5860 1.02 —6 184 3.6 乙酰苯胺 135.17 固体 1.214 305 80冰醋酸 60.05 液体 1.049 l 3.5 21 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 =52% 八、提问纲要 1、为什么要用低档微波作用几分钟，随后改用中档微波反应, 2、乙酰酰胺生成机理是什么, 3、为什么微波辐射能加速乙酰酰胺的合成反应, 九、主要试剂用量、规格 2mL苯胺，3mL冰醋酸 十、时间分配及控制 计划安排:2.5h 实验名称: 微波辐射合成正溴丁烷 一、实验目的 (1)了解微波辐射下合成正溴丁烷的原理; (2)学习微波加热技术合成正溴丁烷的实验操作方法。 二、实验原理和反应 卤代烷可通过多种方法和试剂进行制备，如烷烃的自由基卤代和烯烃与氢卤酸的亲电加 成反应等，但因产生的异构体混合物难以分离。实验室制备卤代烷最常用的方法是将结 构对应的醇通过亲核取代反应转变为卤代物，常用试剂有卤化氢，三卤化磷，氯化亚砜。 本实验是微波加热条件下利用正丁醇与溴化氢反应制备正溴丁烷，反应式如下: ++NaBr HSOHBr NaHSO244 __++n CHOH HBrn CHBr HO49492 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 残留液 微波加热 微波加热 水、浓硫酸、正丁 醇、溴化钠 回流15min 蒸馏 粗正溴丁烷 洗涤 ?HO、?浓硫酸、?HO、?饱和碳酸氢钠、?HO 222 蒸馏 干燥 纯正溴丁烷 无水氯化钙 99——103? 仪器安装参照P276页的插图 【操作步骤】 1、在25mL圆底烧瓶中加入2mLHO，并小心分批加入2.8mL浓HSO，充分摇动混合物224 后冷至室温。再依次加入2.0mL正丁醇，2.6g溴化钠，充分摇振后加入几粒沸石，装上 回流冷凝管，冷凝管上口接—气体吸收装置，用5%NaOH溶液作吸收液，将微波炉火力 调至中低档，并将反应瓶置于微波炉内装有400mL热水(水温93?)的1000mL烧杯中 水浴加热，并开始反应。由于无机水溶液有较大的相对密度，不久会分出上层液体即正 溴丁烷。回流10min左右，待反应液冷后，改为蒸馏装置，蒸出粗产物正溴丁烷约 1.6~2mL。 2、将馏出液移至分液漏斗中，加入等体积的水洗涤。产物转入另一分液漏斗中，用等体积 的浓硫酸洗涤，尽量分去硫酸层，有机相依次用等体积HO，饱和NaHCO，HO洗涤，232 然后转入干燥锥形瓶中，用适量的无水CaCl干燥。 2 3、将干燥好的产物过滤到蒸馏瓶中，在石棉网上加热蒸馏，收集92-95?的馏分，产量1.5g。 纯品正溴丁烷沸点为101.6?。 四、实验关键及注意事项: ? 硫酸分批加热，冷却后再加，如果加快，易炭化。 ? 实验时瓶子要洗干净 ? 微波炉调至低档，加热15min (水浴) ? 安装气体吸收装置 ? 蒸馏时蒸至馏出液清亮 ? 洗涤五次，只是二次产品在下层 ? 最后蒸馏收集温度，92—94? 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml 性状 溶剂 名 称 分子量 折光率 比重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 7.920S S 正丁醇 74.12 液 1.39931 0.80 -89.2 117.7 不溶 S S 正溴丁烷 137.03 液 1.4893 1.299 -11.4 101.6 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 正溴丁烷、无色透明液体、沸点101.6? 折光率 1.4398 七、产率计算: C4H9OH C4H9Br 74 137 1.48 x=2.74g d=1.299 ?V=2.74/1.299=2.1ml ?产率=(1.6/2.1)，100%=76% 八、提问纲要 ? 酯化反应有什么特点, ? 为什么要慢慢分批加入浓硫酸, ? 为什么开始反应时反应液分为三层，每一层是什么物质, ? 洗涤时，各步产品在哪层, ? 为什么在昆明，产品的收集温度是92—94?, ? 为什么微波加速了反应的进程, 九、主要试剂用量、规格 仪器:烧杯200ml 1个、100ml 1个、25ml圆底烧瓶、微型直型冷凝管、球型冷凝管，1000w家用微波炉 药品:1.5ml浓硫酸、4.6ml乙醇、2.9冰醋酸、饱和碳酸氢钠、饱和氯化钙、饱和氯化钠、无水硫酸钠 十、实验现象与实验数据记录 ?开始反应时，出现三层，后慢慢变为二层，上面有机层、枯黄色 ?粗产品蒸出2.1ml ?纯品蒸出1.6ml 十一、实验效果及改进 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 ?本实验加热效果较好，原来用电炉加热需1h，但微波炉10—15min即可。而且产品纯度高，产率高，用电炉加热，产率只能达到23%而微波加热可达到76% ?希望能使用实验型微波炉 十二、 时间分配及控制 ?如果用传统加热本实验需4——5小时 ?微波加热只用2小时即可完成 实验名称:大环化合物八甲基四氧杂夸特烯的合成 一、实验目的 1、通过大环化合物八甲基四氧杂夸特烯的合成，了解其合成的原理和方法。 2、掌握羧酸脱羧的原理和方法。 二、实验原理 呋喃和醛酮缩合是获得具有呋喃核的卟啉类似物大环化合物的来源之一。呋喃由呋喃甲酸脱羧而得。呋喃和丙酮在酸性条件下缩合，即得八甲基四氧杂夸特烯。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 减压蒸馏操作及分水装置的操作和应用 实验流程 【操作步骤】 1、呋喃的制备 在圆底烧瓶中放置4.5g呋喃甲酸，按图5.11安装好仪器。先大火加热使呋喃甲酸快速熔化，然后调节加热强度，并保持微沸，当呋喃甲酸脱羧反应完毕，停止加热。得无色液体呋喃2.2g。bp 31-32?。 呋喃甲酸的脱羧装置 2、大环化合物八甲基四氧杂夸特烯的合成 在25mL锥形瓶中加入2.7mL95%乙醇和1.35mL浓盐酸，充分混匀，在冰浴中冷至5?以下，然后将 3.3mL丙酮和1.35mL呋喃的混合液迅速倒入锥形瓶中，盖上盖子，充分混匀，冰浴冷却。然后，在阴暗的室温条件下，静置7d或7d以上，即得一黄色蜡状固体。过滤，并用3mL无水乙醇洗涤，用苯重结晶，得缩合产物八甲基四氧杂夸特烯的白色结晶0.5g，mp 240-242?。 四、实验关键及注意事项 1、呋喃甲酸在100?升华，升华物过多，造成空气冷凝管的堵塞或污染产物。所以，要大 火加热使呋喃甲酸快速熔化避免升华，呋喃甲酸在133?熔融，230-232?沸腾，并在此 温度下脱羧。 2、脱羧过程中在烧瓶内壁和空气冷凝管中有呋喃甲酸时，可用电吹风从外部加热，使之熔化流回瓶底。 3、由于呋喃的沸点低，极易挥发，用冰水作为冷却水可提高产率。接收瓶也必须置于冰盐浴中，减少产物的挥发损失。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性 状 旋光 熔点? 沸点? 水 醇 醚 八甲基四 氧杂夸特432.55 白色结晶 240-242 烯 呋喃甲酸 102.08 白色晶 体 129-130 230-232 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色结晶 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、呋喃和丙酮的缩合反应为什么要在酸性条件进行,请写出此反应的机理。 1132、大环化合物八甲基四氧杂夸特烯的HNMR和 CNMR谱图，有何特点, 九、主要试剂用量、规格 呋喃甲酸、无水氯化钙、碱石灰、95%乙醇、浓盐酸、丙酮、苯 十、时间分配及控制 计划安排:4h 实验名称:(?)- 苯乙醇酸(苦杏仁酸)的合成及 拆分 一、实验目的 1.了解(?)-苯乙醇酸的制备原理和方法。 2.学习相转移催化合成基本原理和技术。 3.巩固萃取及重结晶操作技术。 4、了解酸性外消旋体的拆分原理和实验方法。 二、实验原理 苯乙醇酸(学名)(俗名是扁桃酸Mandelic acid,又称苦杏仁酸)可作医药中间体，用于合成环扁桃酸酯、扁桃酸乌洛托品及阿托品类解痛剂;也可用作测定铜和锆的试剂。 本实验利用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂，将苯甲醛、氯仿和氢氧化钠在同一反应器中进行混合，通过卡宾加成反应直接生成目标产物。需要指出的是，用化学方法合成的扁桃酸是外消旋体，只有通过手性拆分才能获得对映异构 反应式为: 反应中用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂: 通过一般化学方法合成的苯乙醇酸只能得到外消旋体。由于(?)-苯乙醇酸是酸性外消旋体，故可以用碱性旋光体做拆分剂，一般常用(-)-麻黄碱。拆分时，(?)-苯乙醇酸 )-麻黄碱反应形成两种非对映异构的盐，进而可以利用其物理性质(如:溶解度)的与(- 差异对其进行分离。 反应式为: 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 减压蒸馏操作及分水装置的操作和应用 【操作步骤】 合成 1、依次向25mL圆底烧瓶中加入3mL苄氯，3.5mL三乙胺，6mL苯，加几粒沸石后，加热回 流1.5h后冷却至室温，氯化苄基三乙基铵即呈晶体析出，减压过滤后，将晶体放置在装 有无水氯化钙和石蜡的干燥器中备用。 2、在250mL三颈烧瓶上配置搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计。依次加入2.8mL苯甲醛、5mL氯仿和0.35g氯化苄基三乙基铵，水浴加热并搅拌。当温度升至56?时，开始自滴液漏斗中加入35mL 30%的氢氧化钠溶液，滴加过程中保持反应温度在60-65?，约20min滴毕，继续搅拌40min，反应温度控制在65-70?。反应完毕后，用50mL水将反应物稀释并转入150mL的分液漏斗中，分别用9mL乙醚连续萃取两次，合并醚层，用硫酸酸化水相至pH=2-3，在分别用9mL乙醚连续萃取两次，合并所有醚层并用无水硫酸镁干燥，水浴下蒸除乙醚即得扁桃酸粗品。将粗品置于25mL烧瓶中，加入少量甲苯，回流。沸腾后补充甲苯至晶体完全溶解，趁热过滤，静置母液待晶体析出后过滤。(?)-苯乙醇酸的熔点为120-122?。 拆分 1(麻黄碱的制备:称取4g市售盐酸麻黄碱，用20mL水溶解，过滤后在滤液中加入1g氢氧化钠，使溶液呈碱性。然后用乙醚对其萃取三次(3×20mL)，醚层用无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂，即得(-)-麻黄碱。 2(非对映体的制备与分离:在50mL圆底烧瓶中加入2.5mL无水乙醚、1.5g(?)-苯乙醇 酸，使其溶解。缓慢加入(-)-麻黄碱乙醇溶液(1.5g麻黄碱与10mL乙醇配成)，在85-90? 水浴中回流1h。回流结束后，冷却混合物至室温，再用冰浴冷却使晶体析出。析出晶体 为(-)-麻黄碱-(-)苯乙醇酸盐，(-)-麻黄碱-(+)苯乙醇酸盐仍留在乙醇中。过滤 即可将其分离。 3、(-)-麻黄碱-(-)苯乙醇酸盐粗品用2mL无水乙醇重结晶，可得白色粒状纯化晶体。熔点166-68?。将晶体溶于20mL水中，滴加1mL浓盐酸使溶液呈酸性，用15mL乙醚分三次萃取，合并醚层并用无水硫酸钠干燥，蒸除有机溶剂后即得(-)苯乙醇酸。熔点131-133?， (c=2.5，HO) 2 (-)-麻黄碱-(+)苯乙醇酸盐的乙醇溶液加热除去有机溶剂，用10mL水溶解残余物，再滴加浓盐酸1mL使固体全部溶解，用30mL乙醚分三次萃取，合并醚层并用无水硫酸钠干燥，蒸除有机溶剂后即得(+)苯乙醇酸。熔点131-134?， (c=2.8，HO)。 2 四、实验关键及注意事项 1、取样及反应都应在通风橱中进行。 2、干燥器中放石蜡以吸收产物中残余的烃类溶剂。 3、此反应是两相反应，剧烈搅拌反应混合物，有利于加速反应。 4、重结晶时，甲苯的用量约为1.5-2mL。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性 状 旋光 熔点? 沸点? 水 醇 醚 (?)-苯152.15 120-122 乙醇酸 (-)苯乙152.15 131-133 醇酸 (+)苯乙152.15 131-134? 醇酸 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 白色固体 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、以季铵盐为相转移催化剂的催化反应原理是什么, 2、本实验中若不加季铵盐会产生什么后果, 3、反应结束后，为什么要先用水稀释,后用乙醚萃取，目的是什么, 4、反应液经酸化后为什么再次用乙醚萃取, 九、主要试剂用量、规格 苄氯、三乙胺、苯、苯甲醛、氯仿、30%氢氧化钠溶液、乙醚、无水硫酸镁、盐酸麻黄碱、 无水乙醇、乙醚、苯、盐酸、 十、时间分配及控制 计划安排:10h 实验名称:香豆素-3-羧酸的制备 一、实验目的 1(学习利用Knoevenagel反应制备香豆素的原理和实验方法。 2(了解酯水解法制羧酸。 二、实验原理 本实验以水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶存在下发生Knoevenage缩合反应制得香豆素-3-羧酸酯，然后在碱性条件下水解制得目标产物。 反应式为: 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 回流与无水操作、结晶、抽滤、洗涤、重结晶等基本操作;IR测定与分析 【操作步骤】 1、在25mL圆底烧瓶中依次加入1mL水杨醛、1.2mL丙二酸二乙酯、5mL无水乙醇和0.1mL 六氢吡啶及一滴冰醋酸，在无水条件下搅拌回流1.5h，待反应物稍冷后拿掉干燥管，从 冷凝管顶端加入约6mL冷水，待结晶析出后抽滤并用1mL被冰水冷却过的50%乙醇洗两 次，粗品可用25%乙醇重结晶，干燥后得到香豆素-3-羧酸乙酯，熔点93?。 2、在25mL圆底烧瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氢氧化钾、4mL乙醇和2mL水， 加热回流约15min。趁热将反应产物倒入20mL浓盐酸和10mL水的混合物中，立即有白 色结晶析出，冰浴冷却后过滤，用少量冰水洗涤，干燥后的粗品约1.6g，可用水重结晶， 熔点190?(分解)。 四、实验关键及注意事项 1、实验中除了加六氢吡啶外，还加入少量冰醋酸，反应很可能是水杨醛先与六氢吡啶在酸 催化下形成亚胺化合物，然后再与丙二酸二乙酯的负离子反应。 2、用冰过的50%乙醇洗涤可以减少酯在乙醇中的溶解。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性 状 比 重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 香豆素-3-190.15 白色结晶 190(分解) 羧酸 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 己内酰胺为白色粉末或者白色片状固体 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、试写出用水杨醛制香豆素-3-羧酸的反应机理。 2、羧酸盐在酸化得羧酸沉淀析出的操作中应如何避免酸的损失，提高酸的产量。 九、主要试剂用量、规格 水杨醛、丙二酸二乙酯、无水乙醇、六氢吡啶、冰醋酸、浓盐酸、氢氧化钾、无水氯化钙 十、时间分配及控制 计划安排:4h 实验名称:邻二甲酸二丁酯的制备 一、实验目的 1(了解邻苯二甲酸二丁酯的制备原理和方法。 2、训练减压蒸馏操作及分水装置的操作和应用。 二、实验原理 邻苯二甲酸二丁酯大量作为增塑剂使用，称为增塑剂DBP，还可用作油漆、粘结剂、染料、印刷油墨、织物润滑剂的助剂。 它是无色透明液体，具有芳香气味、不挥发、在水中的溶解度0.03%(25?)对多种树脂都具有很强的溶解能力。 O COOCHCOOCHH49HSO49SO2424O+n-CHOH 49n-CHOH49COOHCOOCH49 O 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) 减压蒸馏操作及分水装置的操作和应用 实验流程 【操作步骤】 1、将7.5mL正丁醇，3g邻苯二甲酸酐和4滴浓硫酸加入25mL三口烧瓶，摇匀后固定在操 作平台上。在三口瓶上装上温度计(离瓶底约0.5cm)和油水分离器，余下的一口用塞 子塞住。分离器上口接装球形冷凝管。在油水分离器中加入水至支管相差1.5cm处。 2、小火加热让瓶内温度缓慢上升，当温度升至140?时，(约需25min)，停止加热，待瓶内 温度降至50?以下时将反应液转入分液漏斗，用10mL 5%碳酸钠溶液中和反应液，分出 水层。再用饱和食盐水洗涤2次。彻底分除水层。有机层用少量无水硫酸钠干燥后转入 10mL圆底烧瓶，加热先除去过量的正丁醇，再减压蒸馏。 得产品3.7g。纯产品沸点 340?， =1.4911 。 四、实验关键及注意事项 1、正丁醇和水易形成共沸混合物，将水带入油水分离器，上层为正丁醇，下层为水，应注 意根据反应产生的水量来判断反应进行的程度。 2、反应温度不可过高，以免生成的产物在酸性条件被分解 3、中和时应掌握好碱的用量，否则会影响产物纯度及产率。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 名 称 分子量 性 状 比 重 熔点? 沸点? 水 醇 醚 邻苯二甲无色透明0.03%278.34 340? 1.4911 酸二丁酯 液体 (25?) 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 无色透明液体，具有芳香气味、不挥发 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、计算本次实验反应过程应生成的水量，以判断反应进行的程度。 2、反应中有可能发生哪些副反应, 3、若粗产物中和程度不到中性，对后处理会产生什么不利影响, 九、主要试剂用量、规格 邻苯二甲酸酐、正丁醇、浓硫酸 十、时间分配及控制 计划安排:4h 实验名称:透明皂的制备 一、实验目的 1(了解透明皂的性能、特点和用途; 2(熟悉配方中各原料的作用; 3(掌握透明皂的配制操作技巧。 二、实验原理 透明皂以牛羊油、椰子油、 麻油等含不饱和脂肪酸较多的油脂为原料。与氢氧化钠溶液发生皂化反叛应，反应式如下: CHOHCHOOCR221 ++COONaRCOONaR+ RCOONaCHOOCR+3OHNaOH23CH1222 CHOOCR23OHCH2 反应后不用盐析，将生成的甘油留在体系中增加透明度。然后加人乙醇、蔗糖作透明剂促使肥皂透明，并加入结晶阻化剂，有效提高透明度、这样可制得透明、光滑的透明皂作为皮肤清洁用品。 配方 组分 质量分数/% 组分 质量分数/% 13 2 牛油 结晶阻化剂 13 20 椰子油 30%NaOH溶液 10 6 麻油 95%乙醇 10 3.5 蔗糖 甘油 10 蒸馏水 香蕉香精 少许 三、基本操作训练 【操作步骤】 (1)用托盘天平于250mL烧杯中称入30,NaOH溶液20g，95,乙醇6g混匀备用。 (2)在400mL烧杯中依次称入牛油13g，椰子油13g，放人75?热水浴混合融化，如有杂 质，应用漏斗配加热过滤套趁热过滤，保持油脂澄清。然后加入 蓖麻油10g(长时 间加热易使颜色变深)。混溶。快速将步骤(1)烧杯中物料加入到步骤(2)烧杯中， 匀速搅拌1.5h，完成皂化反应(取少许样品溶解在蒸馏水中呈清晰状)(停止加热。 (3)同样，另取一个50mL烧杯，称人甘油3(5g，蔗糖10mL，蒸馏水10mL，搅拌均匀、 预热至80?，呈透明状，备用。 (4)将步骤(3)中物料加入反应完的步骤(2)烧杯，搅匀，降温至60?，加人香蕉香精， 继续搅匀后，出料，倒入冷水冷却的冷模或大烧杯中，迅速凝固，得透明、光滑的透 明皂。 四、产品性状、外观及产率计算 淡黄色透明固体 五、 提问纲要 1、为什么制备透明皂不用盐析，反而加入甘油, 2、为什么蓖麻油不与其他油脂一起加入，而在加碱前才加入, 3、制透明皂若油脂不干净怎样处理, 六、时间分配 计划安排:4h 实验名称:2,4 - 二氯苯氧乙酸的制备 一、实验目的 1、了解2,4-二氯苯氧乙酸的制备方法; 2、复习机械搅拌，分液漏斗使用，重结晶等操作。 二、实验原理 本实验遵循先缩合后氯化的合成路线，采用浓盐酸加过氧化氢和次氯酸钠在酸性介质中的分 4-二氯苯氧乙酸。 步氯化来制备2， 其反应式如下: 1、 OH +NaOHCOONaOCH2CONa23ClCHCOONaClCHCOOH22 OCHCOOH2HCl 2、 OCHCOOHOCHCOOH22FeCl3++OHClH22 Cl 3、 OCHCOOHOCHCOOH22H+2NaOCl ClClCl 第一步是制备酚醚，这是一个亲核取代反应，在碱性条件下易于进行。 +第二步是苯环上的亲电取代，FeCl作催化剂，氯化剂是Cl，引入第一个Cl。 3 -+ 2HCl + HO ? Cl + 2HO Cl + FeCl ? [ FeCl ] + Cl2222234 +第三步仍是苯环上的亲电取代，从HOCl产生的HOCl和ClO作氯化剂，引入第二个Cl。 22 +O + HOClHOCl + HHO+ClHOCl222 三、基本操作训练 【操作步骤】 (一)苯氧乙酸的制备 1、成盐 向0.8g氯乙酸和1.0mL水的混合液中慢慢滴加2mL饱和的NaCO溶液，调PH值到7-8，使23 氯乙酸转变为氯乙酸钠。 2、取代 在搅拌下向上述氯乙酸钠溶液中加入0.5g苯酚，用35%NaOH溶液调PH值到12，并在沸水浴上加热20min。期间保持PH为12。 3、酸化沉淀 向上述的反应液中滴加浓HCl，调PH值至3-4，此时苯氧乙酸结晶析出。经过过滤、洗涤、干燥即得苯氧乙酸粗品。 (二)对氯苯氧乙酸的制备 0.6g苯氧乙酸粗品和2mL冰醋酸的混合液在水浴上加热到55:C，搅拌下加入4mgFeCl和32mLHCl。在浴温升至60-70:C时，在3min内滴加0.6mL33%HO溶液。滴完后，保温10min，22 有部分固体析出。升温重新溶解固体，并经过冷却、结晶、过滤、洗涤、重结晶等操作即得精品氯苯氧乙酸。 (三)2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的制备 1、氯化 在摇动的状态下，向0.2g对氯苯氧乙酸和2.2mL冰醋酸的混合液中分批滴加3.8mL5%NaOCl溶液，并在室温下反应5min。 2、分离 用6mol/L的HCl酸化至刚果红试纸变蓝，接着用乙醚萃取2次，在经过水洗涤后，用10%NaCO3溶液萃取醚层。 3、上述碱性萃取液，加5mL水后，用浓HCl酸化至刚果红试纸变蓝，此时析出2,4-二氯苯氧乙酸。经过冷却、过滤、洗涤、重结晶等操作即得精品2,4-二氯苯氧乙酸。 【实验流程】 1、 Na苯酚+NaOH CO 酸化 23 氯乙酸 氯乙酸钠 苯氧乙酸钠 冷却 过滤 洗涤 干燥 苯氧乙酸 2、 , HCl 醋酸 FeCl3 强酸化溶液 苯氧乙酸 苯氧乙酸-醋酸溶液 滴加HO 冷却、抽滤、水洗、干燥 重结晶 22 粗产物 氯代 精品对-氯苯氧乙酸 3、 醋酸 NaOCl 对-氯苯氧乙酸 对-氯苯氧乙酸-醋酸溶液 氯代 乙醚 10% NaCO 23HCl 强酸化溶液 醚提取液 碱性水提液 酸化、冷却、抽滤、洗涤、干燥 重结晶 粗品 2,4-二氯苯氧乙酸 四、实验关键及注意事项 1、先用饱和碳酸钠溶液将氯乙酸转变为氯乙酸钠，以防氯乙酸水解。因此，滴加碱液的速度宜慢。 2、HCl勿过量，滴加HO宜慢，严格控温，让生成的Cl充分参与亲核取代反应。Cl有2222刺激性，特别是对眼睛、呼吸道和肺部器官。应注意操作勿使逸出，并注意开窗通风。 3、开始加浓HCl时，FeCl水解会有Fe(OH)沉淀生成。继续加HCl又会溶解。 33 4、严格控制温度、pH和试剂用量是2, 4-D制备实验的关键。NaOCl用量勿多，反应保持在室温以下。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名 称 分子量 性 状 n m.p.:C b.p.:C HO EtOH EtO D22苯酚 94.11 无色晶体 1.0576 43 181.75 热 溶 溶 易 苯氧乙酸 152 无色晶体 98-100 285 热 溶 溶 溶 氯乙酸 94.50 无色晶体 1.5800 63 189 易 溶 溶 乙醚 74.12 无色液体 0.7138 116.2 34.51 微 ? ? 六、产品性状、外观及产率计算 2,4-二氯苯氧乙酸为白色粉末。 以苯酚的量来计算2,4-二氯苯氧乙酸的量，其理论产量为: 0.0053 ， 221 = 1.17g 八、提问纲要 1、从亲核取代反应、亲电取代反应和产品分离纯化的要求等方面说明本实验中各步反应调节pH值的目的和作用。 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对-溴苯氧乙酸,为何不能用本法制备对-碘苯氧乙酸, 九、主要试剂用量、规格 0.8g(0.0085mol)氯乙酸 0.5g(0.0053mol)苯酚 饱和NaCO溶液 35% NaOH溶液 冰醋酸 23 浓盐酸 33% 过氧化氢 次氯酸钠 乙醇 乙醚 四氯化碳 十、时间分配及控制 计划安排:10h 实验名称:黄连素的提取 一、实验目的 1 、学习从中草药提取生物碱的原理和方法。 2 、熟悉固液提取的装置及方法。 二、实验原理 黄连为我国特产药材之一，又有很强的抗菌力，对急性结膜炎、口疮、急性细菌性痢疾、急性肠胃炎等均有很好的疗效。黄连中含有多种生物碱，以黄连素(俗称小蘖碱 Berberine )为主要有效成分，随野生和栽培及产地的不同，黄连中黄连素的含量约 4~10% 。含黄连素 的植物很多，如黄柏、三颗针、伏牛花、白屈菜、南天竹等均可作为提取黄连素的原料，但以黄连和黄柏中的含量为高。 黄连素是黄色针状体，微溶于水和乙醇，较易溶于热水和热乙醇中，几乎不溶于乙醚，黄连素存在三种互变异构体，但自然界多以季铵碱的形式存在。黄连素的盐酸盐，氢碘酸盐，硫酸盐、硝酸盐均难溶于冷水，易溶于热水，其各种盐的纯化都比较容易。 OOO+-H+OHNHNNOHOOO-CHOOHOCHOCH33 OCH3OCHOCH3 3 (醇式) (醛式) (季铵碱式) 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程) [操作步骤] 1、称取 2g 磨细的中药黄连，放入 25mL 圆底烧瓶中，加入 10mL 乙醇，装上回流冷凝管，在热水浴中加热回流0.5h ，冷却并静置浸泡0.5h ，抽滤，滤渣重复上述操作处理一次 ，合并两次所得滤液。 2、在水泵减压下蒸出乙醇，再加入 1% 醋酸溶液(6,8mL)，加热溶解，趁热抽滤以除去不溶物，然后在滤液中滴加浓盐酸至溶液混浊为止(约需 2mL)，放置冷却即有黄色针状晶体析出. 3、抽滤结晶，并用冰水洗涤两次，再用丙酮洗涤一次，烘干后称重约 0.2g。 [实验流程] 过滤减压蒸馏乙醇1% HOAc粗提物滤 液黄 连溶解回流 浓HCl抽滤母 液粗品黄连素盐酸盐洗涤冷却 四、实验关键及注意事项 1、本实验也可用 Soxhlet 提取器连续提取。 2、得到纯净的黄连素晶体比较困难。将黄连素盐酸盐加热水至刚好溶解，煮沸，用石灰乳调节 pH=8.5~9.8 ，冷却后滤去杂质，滤液继续冷却到室温以下，即有针状体的黄连素析出， 抽滤，将结晶在 50~60 ?下干燥，熔点 145 ?。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml溶剂 水 醇 醚 黄连素 353.36 黄色 微溶于易溶于不溶 针晶 水和醇 热水和 热醇 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 黄色针晶 七、产率计算: 实际产率=*100%理论 八、提问纲要 1、黄连素为何种生物碱类的化合物, 2、为何要用石灰乳来调节 pH 值，用强碱氢氧化钾(钠)行不行,为什么, 九、主要试剂用量、规格 黄连2-3g、 95% 乙醇1O-15ml、浓盐酸、 1% 乙酸溶液 十、时间分配及控制 计划安排:3.5h 实验名称:从槐花米中提取芦丁 一、实验目的 1(学习黄酮苷类化合物的提取方法。 2(掌握趁热过滤及重结晶等基体操作 二、实验原理 芦丁(Rutin)又称芸香苷(Rutioside)有调节毛细血管壁的渗透性的作用，临床上用作毛细血管止血药，作为高血压症的辅助治疗药物。 芦丁存在于槐花米和荞麦叶中，槐花米是槐系豆科槐属植物的花蕾，含芦丁量高达12%~16%，荞麦叶中含8%，芦丁是黄酮类植物的一种成分，黄酮类植物成分是存在于植物界并具有以下基本结构的一类化合物:就黄色色素而言，它们的分子中都有一个酮式羰基又显黄色，所以称为黄酮。 黄酮的中草药成分几乎都带有一个以上羟基，还可能有甲氧基、烃基、烃氧基等其它取代基，3、5、7、3,、4,、几个位置上有羟基或甲氧基的机会最多，6、8、1,、2,、等位置上有取代基的成分比较少见。由于黄酮类化合物结构中的羟基较多，大多数情况下是一元苷，也有二元苷。芦丁是黄酮苷，其结构如下: OH HOO2'3'1OH8O274'OOHHCOO2463O5'CH6'3OHO5OHOOHOHOHOH 芦丁(Rutin)黄酮骨架 三、基本操作训练 【操作步骤】 1、 称取3g槐花米于研钵中研成粉状，置于50mL烧杯中，加入30mL饱和石灰水溶液，加热至沸，并不断搅拌，煮沸一刻钟后，抽滤，滤渣再用20mL饱和石灰水溶液煮沸10min，合并滤液用15%盐酸中和，调节PH=3-4,放置1-2小时,使沉淀，抽滤，水洗，得芦丁粗产物。 2、 将制得的芦丁粗品置于50ml烧杯中，加入30ml水，加热至沸，并不断搅拌，并慢慢加入10mL饱和石灰水溶液，调节PH=8-9，等沉淀溶解后，趁热过滤，滤液置于50mL烧杯中，用15%盐酸调PH=4-5，静置30min，芦丁以浅黄色结晶析出，抽滤，水洗，烘干得芦丁纯品。 【实验流程】 煮沸提取，抽滤中和、沉淀、抽滤粗提物槐花米粉末粗提液15%HCl饱和石灰水 洗涤煮沸、溶解趁热过滤滤液溶液粗品 饱和石灰水水 酸化，静置，过滤洗涤 芦丁结晶水15%HCl 四、实验关键及注意事项 1、加入饱和石灰水溶液既可以达到碱溶解提取芦丁的目的，又可以除去槐花米中大量多糖 粘液质。也可直接加入150mL水 和1gCa(OH)粉末，而不必配成饱和溶液，第二次溶解时2 只需加100mL水。 2、pH值过低会使芦丁形成 盐而增加了水溶性，降低收率。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml溶剂 沸 名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点? 点? 水 醇 醚 黄 色 174, 610.51 芦丁 针 晶 178? 六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照) 黄色粉末 七、产率计算 产率 = 9% 八、提问纲要 1. 为什么可用碱法从槐花米中提取芦丁提取, 2. 怎样鉴别芦丁, 九、主要试剂用量、规格 槐花米、饱和石灰水溶液、15%盐酸 十、时间控制 计划安排4h 实验名称:咖啡因的提取 一、实验目的 1、学习生物碱提取及其衍生物的制备方法; 2、学会升华操作。 二、实验原理 咖啡碱具有刺激心脏，兴奋大脑神经和利尿等作用。主要用作中枢神经兴奋药。它也是复方阿斯匹林(A. P. C)等药物的组分之一。现代制药工业多用合成方法来制得咖啡碱。 茶叶中含有多种生物碱，其中咖啡碱(或称咖啡因，caffeine)含量约1%~5%，丹宁酸(或称鞣酸)约占11%~12%，色素、纤维素、蛋白质等约占0.6%。咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、水、热苯等。 咖啡碱为嘌呤的衍生物，化学名称是1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤，其结构式与茶碱，可可碱类似。 O CHNNCH 33 NNO CH3嘌呤(Purine) 咖啡因(Caffeine) 茶碱(Guanine) 可可碱(Adenine) 含结晶水的咖啡碱为白色针状结晶粉末，味苦。能溶于水、乙醇、丙酮、氯仿等。微溶于石油醚，在100?时失去结晶水，开始升华。120?时升华显著，178?以上升华加快。无水咖啡碱的熔点为238? 从茶叶中提取咖啡因，是用适当的溶剂(氯仿、乙醇、苯等)在脂肪提取器中连续抽提，浓缩得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有一些其它的生物碱和杂质，可利用升华进一步提纯。咖啡因是弱碱性化合物，能与酸成盐。其水杨酸盐衍生物的熔点为138?，可借此进一步验证其结构。 三、基本操作训练 索氏提取器进行连续抽提、升华操作 【操作步骤】 1、提取 称取2g茶叶，研细后，放人脂肪提取器的滤纸套筒中，在圆底烧瓶中加入25mL95,乙醇，用水浴加热，连续提取约0.5h到提取液为浅色后，停止加热。稍冷，改成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇。 2、升华 趁热将瓶中的粗提液倾人蒸发皿中，拌入0.8g生石灰粉，在蒸气浴上蒸干，其间应不断搅拌，并压碎块状物。将口径合适的玻璃漏斗罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，用砂浴小心加热升华。控制砂浴温度在220?左右(此时纸微黄)。当滤纸上出现许多白色毛状结晶时，停止加热，自然冷却至100?左右。小心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀将纸上和器皿周围的咖啡因刮下。残渣经拌和后用较大的火再加热片刻，使升华完全。合并两次收集的咖啡因，称重并测定熔点。 【实验流程】 回流提取 蒸馏 蒸干 提取液 粗提取液 茶叶末 95%乙醇 ?升华 粗提取物 咖啡因 ?收集 四、实验关键及注意事项 1、滤纸套筒大小要合适，以既能紧贴器壁，又能方便取放为宜，其高度不得超过虹吸管;要注意茶叶末不能掉出滤纸套筒，以免堵塞虹吸管;纸套上面折成凹形，以保证回流液均匀浸润被萃取物，也可以用塞棉花的方法代替滤纸套筒。用少量棉花轻轻阻住虹吸管口。 2、瓶中乙醇不可蒸得太干，否则残液很粘，转移时损失较大。 3、生石灰起吸水和中和作用，以除去部分酸性杂质。 4、在萃取回流充分的情况下，升华操作是实验成败的关键。升华过程中，始终都需用小火间接加热。如温度太高，会使产物发黄。注意温度计应放在合适的位置，使正确反映出升华的温度。 五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 溶解度:克/100ml 名 称 分子量 性状 折光率 比重 熔点 沸点 水 醇 醚 咖啡因白色 194.19 1.2300 234-239 CHNO 结晶 81042 六、产品性状、外观 白色结晶状粉末 七、提问纲要 1、提取咖啡因时，方法(一)中用到生石灰，方法(二)中用到碳酸钠，它们各起什么作用, 2、从茶叶中提取出的粗咖啡因有绿色光泽，为什么, 八、主要试剂用量、规格 2g 茶叶、25mL 95%乙醇、 0.8g 生石灰 九、时间分配及控制 计划安排3.5h