有机化学实验指导书 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/24 3:54:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

⑶ 生石灰起中和作用,以除去部分杂质。

⑷ 如留有少量水分,将会在下一步升华开始时带来一些烟雾,污染器皿。 ⑸ 在萃取回流充分的情况下,升华操作是实验成败的关键,在升华的过程中始终都须严格控制加热温度,温度太高、会使被烘物碳化,把一些有色物带出来,使产品不纯。进行再升华时,加热温度也应严格控制,否则使被烘物大量冒烟,导致产物不纯和损失。

图8.1 Soxhlet提取装臵 图8.2 升华装臵

思考题

1、为什么可用升华法提纯咖啡因?

2、采用Soxhlet提取器提取茶叶中的咖啡因有什么优点? 3、为了得到较纯、较多的咖啡因,应注意哪些操作过程?

实验九、乙酰乙酸乙酯

一、实验目的:

(1) 了解利用酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法; (2) 掌握无水操作和减压蒸馏等基本操作。 二、实验原理:

OOCH3COEtOEtH2COHCH3COEtCH2OEtOCCH3COEtOOEtH3COCCOEtH2OEtOHOAc 乙酰乙酸乙酯是一个酮式和烯醇式的混合物,在室温含有93%的酮式和7%的烯醇式。

OCH3CCH2COOC2H5酮式CH3OHCHCOOC2H5C烯醇式

当乙酸乙酯溶液中含有较多的乙醇和水时,会影响反应的进行,降低产量。

因此乙酸乙酯必须很好的干燥,并除去过量的乙醇后才能使用。

乙酰乙酸乙酯中含有一个活泼的亚甲基,在强碱醇钠的存在下可与卤代烷、酰卤、?—卤代酮、?—卤代酸酯等发生取代反应。 三、操作步骤:

在干燥的100mL圆底烧瓶中,加入12.5mL甲苯和2.5g新切金属钠,装上回流冷凝管,其上口安装氯化钙干燥管,加热回流至钠熔融。待回流停止,拆去冷凝管,用橡皮塞塞紧瓶口,按紧塞子用力振摇几下,使钠分散成钠珠,待甲苯冷却,钠珠迅速固化成粉状。静臵待钠粉沉于底部,将甲苯倒出,迅速加入27.5mL乙酸乙酯,装上冷凝管,反应即刻发生并有氢气逸出。必要时可用水浴加热,促使反应进行。保持微沸状态至金属钠作用完全。生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为橘红色透明溶液。

将反应物冷却,振摇下小心加入约15mL50%乙酸,全反应液显微弱酸性为止。将反应物移入分液漏斗中,加等体积氯化钠饱和溶液,用力振摇。放臵令乙醚乙酸乙酯全部析出,分出产品并用无水硫酸钠干燥,

将粗产品滤至蒸馏烧瓶中,用沸水浴蒸馏.收集低沸点物。剩余液进行减压蒸馏(参见表9.1),收集(82~88℃/20 ~30mmHg)的馏分,产品重6~7g。

纯乙酰乙酸乙酯为无色透明液体,沸点180.4℃,密度1.0282,折光率

20

1.4194。 nD

表9.1 乙酰乙酸乙酯的沸点与压力的关系

压力/Pa 压力/mmHg 温度/℃ 101.3

3

〓10106.64

2

〓1079.9853.3239.9926.6623.9918.6615.9913.33

22222222

〓10 〓10 〓10 〓10 〓10 〓10 〓10 〓10

760 181

80 100

60 97

40 92

30 88

20 82

18 78

14 74

12 71

10 67.3

注释

⑴ 使用金属钠时应十分小心,它遇水即燃烧、爆炸,故使用时应严格防止与水接触。在称量和切片的过程中动作要迅速,以免氧化或为空气中的水气所侵入。

做成的钠珠颗粒的大小直接影响到反应的速率,应尽量将钠珠做小,如一次做得不够细,可重新将钠熔融,再行振摇。

⑵ 所用乙酸乙酯的品质对反应进程影响很大,它应是绝对无水,同时乙醇的含量应少于2%,为达到此要求,可将普通的乙酸乙酯用饱和氯化钙溶液洗涤两次,再用熔焙过的无水碳酸钾干燥,水浴上蒸馏。收集76 ~78 ℃的馏分。 ⑶ 一般不应存在有固体金属钠,但很少量未反应的金属钠并不防碍进一步操作。

⑷ 用醋酸中和时,开始有固体析出,继续加酸并不断振摇,固体会逐渐溶解,最后得到澄清的液体。如尚有少量固体未溶解时,可加少许水使其溶解。但应避免加入过量的醋酸,否则会增加酯在水中的溶解度而降低产量。 ⑸ 乙酰乙酸乙酯在常压蒸馏时,很容易分解而降低产量。

(6)产率是按钠计算的。本实验最好连续进行,间隔时间太久,由于去水乙酸的生成而降低产量。

OH3CHCCCOC2H7HC2H7OC+CHHO酮式O去水乙酸CCH3OH3CHCCCOOCCHOC+ 2C2H5OHCH3O烯醇式

思考题

1.写出Claisen酯缩合反应的历程及丙酸乙酯的缩合产物。 2.如何验证乙酰乙酸乙酯存在酮式和烯醇式互变异构体? 3.本实验对乙酸乙酯有何要求?为什么?

4.在常温下得到的乙酰乙酸乙酯是一纯化合物吗?为什么? 5.本实验中加人50%醋酸和饱和氯化钠溶液的目的何在?

实验十、十二烷基硫酸钠的合成及应用实例

实验要求:

本实验为设计性(或创新性)实验。由学生自行拟订实验方案。其步骤为: 1. 查阅文献;

2. 拟定实验方案(包括:实验原理,实验所用的仪器和药品种类及用量,操作步骤,产物鉴定表征项目,实验相关理化数据,安全注意事项等) 3. 实验方案提交教师审查其可行性; 4. 指导教师通过后进入实验室进行实验; 5. 以论文形式提交完整实验报告。

实验简介:

表面活性剂是精细化工的重要产品,素有“工业味精”之称,它几乎渗透到一切技术经济部门。当今表面活性剂的世界产量已远远超过百万吨,品种在百万种以上。表面活性剂是这样一类物质,在溶剂中加人少量时即能显著降低其表面张力,改变体系的界面状态,从而产生润湿、乳化、分散、增溶、起泡、渗透、洗涤、抗静电、润滑、杀菌、医疗等一系列作用,以满足工业、农业、卫生、科技等部门的需要。表面活性剂的应用可起到改进生产工艺、降低消耗、增加产量、提高品质和附加值等作用。表面活性剂用来作为工业和民用洗涤剂,收到了很好的社会效益和巨大的经济效益。

表面活性剂可分为阴离子表面活性剂,如高级脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、硫酸酯盐等;阳离子表面活性剂,如胺盐型、季铵盐型等;两性离子表面活性剂,如氨基酸型、咪唑啉型等;非离子表面活性剂,如长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺等;特殊类型表面活性剂,如氟表面活性剂、硅表面活性剂等。

实验十一、苯甲酸

实验要求:

本实验为设计性(或创新性)实验。由学生自行拟订实验方案。其步骤为: 1. 查阅文献;

2. 拟定实验方案(包括:实验原理,实验所用的仪器和药品种类及用量,操作步骤,产物鉴定表征项目,实验相关理化数据,安全注意事项等) 3. 实验方案提交教师审查其可行性; 4. 指导教师通过后进入实验室进行实验; 5. 以论文形式提交完整实验报告。

实验简介:

相转移催化反应是20世纪60年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新合

成方法。在有机合成中,常遇到水溶性的无机负离子和不溶于水的有机化合物之间的反应,这种非均相反应在通常条件下,速率慢,产率低,甚至很难进行。但如果用水溶解无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量的季铵盐或或冠醚类等,反应则很容易进行。这些能促使反应加快并在两相之间转移负离子的物质,称相转移催化剂。

CH3KMnO4/H+

COOH上面反应中的氧化剂是MnO4-,与被氧化物甲苯互不相溶(即非均相反应)。可考虑用18-冠-6作相转移催化剂:

OOOOOO

18-冠-6可购买亦可自行合成。