1
大学基础化学实验
—— 有机化学实验
2
?实验教材
?,大学基础化学实验,(第一版),吴江
主编,化学工业出版社
?参考资料
?,有机化学实验,(第二版),兰州大学、
复旦大学编,高教出版社
?,有机化学实验,(第二版),黄涛主编,
高教出版社
3
有机化学实验 -I
( 48+96学时 )
成绩评定:平时实验成绩 70%
考试实验成绩 30%
无论什么原因,若每学期缺 2个实验则不给成绩
4
序号 实验名称 实验时数
1 实验须知、安全教育、领洗仪器 6
2 蒸馏及熔沸点的测定、温度计校正 7
3 重结晶、萃取 7
4 从茶叶中提取咖啡因 7
5 色谱分离一、色谱分离二 7+7
6 乙酰水杨酸的制备 7
7 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备 10
8 a-呋喃丙烯酸的制备 7
9 正溴丁烷的制备 7
10 正丁醚的制备 7
11 环己酮的制备 7
5
序号 实验名称 实验时数
12 肉桂酸的制备 7
13 邻氯甲苯的制备 10
14 甲基橙的制备 7
15 乙酰乙酸乙酯的制备 7
16 苯胺的制备 7
17 乙酰苯胺的制备 5
18 苯甲酸乙酯的制备 7
19 三苯甲醇的制备 14
20 对硝基苯甲酸 7
21 对氨基甲苯酸的制备 7
22 对羟基苯甲酸的制备 7
6
有机化学实验 -II
( 72学时 )
成绩评定:平时实验成绩 70%
考试实验成绩 30%
无论什么原因,若每学期缺 2个实验则不给成绩
7
序号 实验名称 实验时数
1 实验须知、安全教育、领洗仪器 6
2 蒸馏及熔沸点的测定、温度计校正 7
3 重结晶、萃取 7
4 从茶叶中提取咖啡因 7
5 色谱分离一、色谱分离二 7+7
6 乙酰水杨酸的制备 7
7 正溴丁烷的制备 7
8 正丁醚的制备 7
9 苯胺的制备、乙酰苯胺的制备 13
10 邻氯甲苯的制备 7
11 乙酰乙酸乙酯的制备 7
8
有机化学实验 -III
( 48学时 )
成绩评定:平时实验成绩 70%
考试实验成绩 30%
无论什么原因,若每学期缺 2个实验则不给成绩
9
序号 实验名称 实验时数
1 实验须知、安全教育、领洗仪器 4
2 蒸馏及熔沸点的测定 6
3 重结晶、萃取 7
4 从茶叶中提取咖啡因 6
5 色谱分离一、色谱分离二 6
6 正溴丁烷的制备 6
7 乙酰苯胺的制备 5
8 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备 10
10
有机化学实验 -IV
( 32学时 )
成绩评定:平时实验成绩 70%
考试实验成绩 30%
无论什么原因,若每学期缺 2个实验则不给成绩
11
序号 实验名称 实验时数
1 实验须知、安全教育、领洗仪器 4
2 蒸馏及熔沸点的测定 6
3 重结晶、萃取 6
4 从茶叶中提取咖啡因 6
5 色谱分离一、色谱分离二 6
6 正溴丁烷的制备 6
7 乙酰苯胺的制备 4
12
实验须知、安全教育、领洗仪器
(一)学生实验守则
一、认真预习,明确实验的目的和基本要求。实验前必须认真预习实验讲义或实
验指导书,掌握实验的原理、方法、步骤;了解有关仪器的性能、配置;熟悉其
操作规程及安全注意事项。综合开放性实验项目,必须在实验教师的指导下拟定
出正确的实验方案。
二、严格遵守操作规程,科学进行实验。实验过程中必须听从实验教师和实验技
术人员的指导;切实做到独立思考、科学操作、细致观察、如实记录。自觉培养
严谨、求实的科学作风。实验完毕后及时整理实验数据记录,不准任意修改原始
实验数据,理论联系实际,认真分析问题,按要求写出实验报告,按时送交实验
指导教师。
三、遵守纪律,不迟到早退,不无故缺席。不在实验室内进行与本实验无关的
活动,未经批准不得动用与本实验无关的设备器材。实验仪器设备、工具、用
具等应妥善保管,实验或实习结束后,必须如数清点归还。
四、确保安全,注意卫生。严格遵守实验室安全卫生制度和仪器设备操作规程;
保持实验室安全、整洁、科学、规范、文明、有序的工作环境。实验结束后,
值日生要做卫生清理和安全检查工作。
13
(二)实验室安全卫生制度
一、实验室是教学科研的重要基地,实验室的安全卫生是实验工作正常进行的
基本保证。凡进入实验室工作、学习的人员必须遵守实验室安全卫生制度。
二、实验室的剧毒、易燃、易爆、放射性等物品及贵重物资器材、大精仪器设
备等由专人保管,定点定位存放和使用,并按有关规定及时做好使用记录。
三、实验操作前要进行消防安全设施、设备的检查,严禁在实验过程中违章搭、
截用电。
四、进入实验室的人员,必须遵守实验室规章制度;未经实验室或设备管理教
师同意不得擅自启用实验室的设备、设施;实验操作时要服从指导,遵守相关
实验和设备操作规程,不得擅离职守。
五、实验室设备的设置和器材的存放必须遵循安全、整洁、科学、规范、文明、
有序的原则。每次实验结束后必须安排值班人员打扫清洁卫生,并定期进行大扫
除。进入实验室的所有人员要爱护室内公共卫生,不得在室内就食、吸烟;学生
实验结束后应在实验室管理人员的指导下做好实验场所及仪具的清洁,并有序地
存放好所用的设备器材,使之处于待用的正常状态。
六、实验人员离开实验室前要检查门窗、水、电、煤气等设施的关闭情况,确
认安全无误,方可离室。
七、对发现的违反实验室安全卫生制度的各种情况,要及时向实验室教师报告。
14
实验室安全事故的预防与处理
实验物品常见警告标识符号
15
实验时的一般注意事项
实验前 预习实验内容、了解实验用品性能与注意事项;
检查实验装置是否正确,检查实验仪器有无破损;
检查并落实可能出现的危险和意外情况处理措施(
如灭火器材、防护眼镜、急救药品);
实验中 穿实验工作服,配带防护眼睛;
实验产生的有毒有害气体必须经过相关处理,不得
随意排放室外;
实验产生的废液、废渣必须倒入指定的收集容器;
在记录本上详细记录实验操作步骤和观察到的实验
现象,实验一旦进行就不得随意离开;
实验室内不准吸烟、喝水、进食。
实验后 关闭水、电、煤气开关,脱除实验服、洗手(脸);
16
火灾、爆炸、中毒及触电事故的预防
火灾预防
火柴用后要立即熄灭,不得乱扔;
实验完毕就立即关闭煤气(液化气)和电器开关;
注意一些能在空气中自燃的试剂的使用与保存,
(如煤油中的钾、钠和水中的白磷);
使用易燃溶剂时必须远离明火,用毕立即盖紧盛放
溶剂的瓶塞;
尽量不用明火直接加热盛有有机溶剂的反应装置;
不得在实验室内存放大量易燃化学试剂;
17
爆炸预防
不允许随意混合各种化学药品;
混有空气的不纯氢气,CO等遇火易爆炸;有些有机化合物遇氧
化剂时亦发生猛烈爆炸或燃烧;在室温时就具有较大的蒸气压
的某些易燃溶剂的蒸气达到某一极限时,遇有明火即发生燃烧
爆炸(常用易燃溶剂蒸汽爆炸极限见表 1.2-1);
开启贮有挥发性液体的瓶塞和安瓿时,必须先充分冷却,开启
时瓶口必须指向无人处;
不能研磨某些强氧化剂(如氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾等)或
其混合物;
为防止爆沸危险,常压蒸馏或回流要加沸石或搅拌;减压蒸馏
要装毛细管或搅拌;
常压操作时,不可造成密闭体系;减压操作时,不可用平底瓶;
加压操作时,要有一定的防护措施;
存放药品时,应将强氧化剂和一般化学试剂分开存 放。
18
中毒预防与触电预防
严禁在实验室内饮水、就食、吸烟;
可能生成的有毒或有腐蚀性气体的实验应在通风橱
内进行(实验中不要将头伸入橱内)。使用后的器
皿应及时清洗;
不要俯视实验容器,不要直接嗅闻实验放出的气味;
接触固体或液体有毒物质时,必须戴橡皮手套,操
作后立即洗手;
不要用湿的手、物接触电源。所有实验电器装置都
应可靠连接地线;
19
灭火器及其使用方法
20
常用灭火器种类及其适用范围
名称 药液成份 适用范围
泡沫灭火器 Al( SO4) 3和 NaHCO
3
用于一般失火及油类着火。因为泡沫能导电,
所以不能用于扑灭电器设备着火。火后现清
理较麻烦。
四氧化碳
灭火器 液态 CCl4
用于电器设备及汽油、丙酮等着火。四氯化
碳在高温下生成剧毒的光气,不能在狭小和
通风不良实验室使用。
注意四氧化碳与金属钠接触将发生爆炸。
1211灭火器 CF2ClBr液化气体 用于油类、有机溶剂、精密仪器、高压电气设备。
二氧化碳
灭火器 液态 CO2
用于电器设备失火及忌水的物质及有机物着
火。注意喷出的二氧化碳使温度聚降,手若
握在喇叭简上易被冻伤。
干粉灭火器
NaHCO3等盐
类与适宜的润
滑剂和防潮剂
用于油类、电器设备、可燃气体及遇水燃烧
等物质着火。
21
常用玻璃仪器
22
23
24
25
26
蒸馏及沸点的测定
目的要求
1、初步掌握蒸馏装置的安装及其操作;
2、正确掌握常量法(即蒸馏法)和微量法测定沸点的原理及其方法。
主要仪器与药品
50ml蒸馏瓶、蒸馏头、直型冷凝管、接收尾管、锥形瓶。
工业酒精、环已烷
27
微量测定沸点装置
28
熔点测定
测定熔点的两种简单装置
29
熔点法校正温度计
标准样品 熔点( ℃ ) 标准样品 熔点( ℃ )
水 -冰 0 苯甲酸 112.4
a-萘胺 50 尿素 135
二苯胺 53 二苯基羟基乙酸 151
对二氯苯 53 水杨酸 159
苯甲酸苄酯 71 对苯二酚 173~174
萘 80.55 3,5-二硝基苯甲酸 205
间二硝基苯 90.02 蒽 216.2~216.4
二苯乙二酮 95~96 酚酞 262~263
乙酰苯胺 114.3 蒽醌 286(升华)
30
重结晶与 萃取
滤纸折叠
31
过滤漏斗
32
萃取分离原理与技术
设在 VmL的水中溶解 W0 g的物质,每次用 SmL与水不互溶的有机溶
剂重复萃取。假如 W1 g为萃取一次后剩留在水中的物质量,则在水
中的浓度和在有机相中的浓度就分别为 W1/V和( W0-W1) /S,两者
之比等于 K,即:
KSWW VW ?? /)( /
10
1 或 01 WSKVKVW ???
设 W2 g为萃取两次后在水中的剩留量,则有:
KSWW VW ?? /)( /
21
2
或 2
012 ??
??
?
?
???? SKV
KVW
SKV
KVWW
在萃取 n次后的剩留量 Wn应为:
n
n SKV
KVWW ?
?
??
?
?
?? 0
33
分液漏斗振摇手法
34
萃取装置
35
实验 6.29 从茶叶中提取咖啡因
N
N
N
N
O
C H 3
O
C H 3
C H 3
咖 啡 因
C O 2 H
O H
+
N
N
N
N
O
C H 3
O
C H 3
C H 3
H
C O 2
O H
水 杨 酸 咖 啡 因 水 杨 酸 盐
含结晶水的咖啡因系无色针状结晶,味苦,能溶于水、乙醇、氯仿等。
在 100℃ 时即失去结晶水,并开始升华,120℃ 时升华显著,至 178℃
时升华很快。无水咖啡因的熔点为 234.5℃ 。
为了提取茶叶中的咖啡因,往往利用适当的溶剂(氯仿、乙醇、苯等)
在脂肪提取器中连续提取,然后蒸去溶剂,即得粗咖啡因。
粗咖啡因还含有其它一些生物碱和杂质,利用升华可进一步提纯。
36
提取装置
37
薄层色谱分离原理与操作
薄层色谱示意图
38
氧化铝板与硅胶软板活性与各偶氮染料比移值的关系
活性级别
偶氮染料
Rf值(前者为氧化铝板,后者为硅胶软板)
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
偶氮苯 0.59;0.61 0.74;0.70 0.85;0.83 0.95;0.86
对甲氧基偶
氮苯 0.16;0.28 0.49;0.43 0.69;0.67 0.89;0.79
苏丹黄 0.01;0.18 0.25;0.30 0.57;0.53 0.78;0.64
苏丹红 0.00;0.11 0.10;0.13 0.33;0.40 0.56;0.50
对氨基偶氮
苯 0.00;0.04 0.03;0.07 0.08;0.20 0.19;0.20
39
薄层板的展开
40
柱色谱分离原理与操作
吸附剂的含水量和活性等级关系
活性等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
氧化铝含水量 0 3% 6% 10% 15%
硅胶含水量 0 5% 15% 25% 38%
柱色谱分离示意
41
纸色谱分离原理与操作
上行与下行纸层展开
(a),(b),(c)上行纸层展开; (d)下行纸层展开
42
实验 6.7 乙酰水杨酸的制备
C O 2 H
O H
+ ( C H 3 C O ) 2 O
H C O 2 H
O C
O
C H 3
+ C H 3 C O 2 H
副反应:
C O 2 H
O H
H
OO
O
O
O
O
O
+ H 2 O
仪器和药品
仪器:锥形瓶、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗
43
实验 6.23 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
实验原理
呋喃甲醛和其他无 α-活泼氢的醛(如芳醛、甲醛、三甲基乙醛等)与
碱作用可发生歧化反应,一分子醛被氧化成酸,另一分子醛被还原成
醇。这类反应称作 Cannizzaro反应。
O
2
C H O
N a O H
O C H 2 O H
O C O 2 N a
H C l
O C O 2 H
+ N a C l
仪器和药品
仪器:烧杯、分液漏斗、蒸馏装置、抽滤瓶、布氏漏斗
药品:呋喃甲醛,8.2ml(约 9.5克 0.2mol),40%NaOH,乙醚,浓
盐酸
44
实验 6.14 3-α-呋喃丙烯酸的制备
实验原理
芳香醛和醋酸酐在碱性催化剂作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,
在这里醛作为受者,酸酐以负离子的形成作为给者,进行亲核加成,中
间产物不稳定,马上失去一分子的羧酸生成 β-芳基 -α,β-不饱和羧酸。
称为 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
碳酸钾代替。
O C H O
+ ( C H 3 C O ) 2 O
C H 3 C O 2 N a
O C H C H C O 2 H
+ C H 3 C O 2 H
仪器药品
仪器:圆底烧瓶,球心冷凝管
药品:叶喃甲醛 2.9克( 2.5mL,0.03mol),醋酸酐 7.5克( 7mL,
0.072mol),碳酸钠,浓 HCl,活性碳,无水碳酸钾 3克
45
实验 6.1 正溴丁烷的制备
实验原理
在实验室中,脂肪族卤代烃通常是由醇和氢卤酸、三卤化磷和氯化亚砜
共热来制备。将正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热即得正溴丁烷。
N a B r + H 2 S O 4 H B r + N a H S O 4
n - C 4 H 1 0 O H + H B r H 2 S O 4 C 4 H 9 B r + H 2 O
制备正溴丁烷装置
46
实验 6.4 正丁醚的制备
实验原理
低级伯醇在酸性脱水剂催化下共热,分子间脱水生成单醚。
主反应:
2 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H H 2 S O 4,1 3 5 ? C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 + H 2 O
副反应,
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H + H 2 OH 2 S O 4 C H 3 C H 2 C H C H 2> 1 4 0 ℃
仪器和药品
仪器:圆底烧瓶、分水器、球形冷凝管、温度计、直形冷凝管、
蒸馏头、吸收尾管、锥形瓶。
药品,25g( 31mL,0.034mol)正丁醇,浓硫酸,无水氯化钙
47
正丁醚的制备装置
48
实验 6.6 环已酮的制备
实验原理
实验室制备脂肪和脂环醛、酮最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。
铬酸是重铬酸盐与 40-50%硫酸的混合液。制备相对分子量低的醛,可
以将铬酸滴加到热的酸性醇溶液中,以防止反应混合物中有过量的氧化
剂存在,同时将较低沸点的醛不断蒸出,可以达到中等产率。尽管如此,
仍有部分醛被进一步氧化成羧酸,并生成少量的酯。用此法制备酮,酮
对氧化剂比较稳定,不易进一步被氧化,铬酸氧化醇是放热反应,必须
严格控制反应温度以免反应过于剧烈。
3
O H
+ N a 2 C r 2 O 7 + 4 H 2 S O 4 3
O
+ C r 2 ( S O 4 ) 3 + N a 2 S O 4 7 H 2 O
仪器和药品
仪器:三颈瓶、搅拌器,Y型管、球形冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计、
圆底烧瓶、蒸馏头、直形冷凝管、接收尾管、锥形瓶。
药品:浓硫酸,环已醇,10g(约 10.5ml,0.1mol),重铬酸钠 10.5g,
( Na2Cr2O7·2H2O,0.35mol),草酸、氯化钠,无水碳酸钾
49
实验 6.15 肉桂酸的制备
实验原理
Perkin反应。所用的催化剂一般是相应酸酐的羧酸钾或钠盐,也可用
碳酸钾或叔胺。本实验采用无水醋酸钾作催化剂,反应时酸酐受催化
剂的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子与醛发生亲核加成,生成
中间产生 β-羟基酸酐,然后发生失水和水解作用而得到不饱和酸。
( C H 3 C O ) 2 O
C H 3 C O 2 K
C H 2 C
O
C C H 3
O O C H O
C
O
C C H 3
OO
C H C H 2
O H
C H C H C O 2 H
仪器和药品
仪器:圆底烧瓶、球形冷凝器、直形冷凝器、水蒸气蒸馏装置。
药品:苯甲醛 2.65g(2.5mL,0.025mol)、无水乙酸钾 2.5g(0.025mol)、
乙酐 5.3g(5mL,0.078mol)、饱和碳酸钠溶液、浓盐酸、活性炭。
50
实验 6.20 邻 -氯甲苯的制备
实验原理
芳香族伯胺和亚硝酸钠在冷的无机酸水溶液中反应生成重氮盐的
反应称作重氮化反应:
PhNH2 + NaNO2 + HCl→ Ph―N +≡NCl- + NaCl + H2O
最常用的无机酸是盐酸和硫酸,一般制备重氮盐的方法是:将一级
芳香胺溶于 1,1的盐酸水溶液中,制成盐酸盐水溶液。然后冷却至
1-5℃,在此温度下慢慢滴加稍过量的亚硝酸钠水溶液进行反应,即
得到重氮盐的水溶液,大多数重氮盐很不稳定,在室温下就会分解,
不宜长期存放,不需分离应尽快进行下一步反应。
重氮盐溶液在氯化亚铜、溴化亚铜和氰化铜存在下,重氮基可以被
氯、溴原子和氰基取代,生成芳香族氯化物、溴化物和芳腈是一个
自由基反应,亚铜盐的作用是传递电子。
CuCl + Cl―→CuCl 2―
ArN2+ CuCl2- → Ar·+ N2 + CuCl2
Ar·+CuCl2 → ArCl + CuCl
51
实验中,重氮盐与氯化亚铜以等物质的量混合。由于氯化亚
铜在空气中易被氧化须在使用时制备。在操作上是将冷的重
氮盐溶液慢慢加入较低温度的氯化亚铜溶液中。
2CuSO4 + 2NaCl + NaHSO3 + 2NaOH → 2CuCl↓+ Na2SO4 + NaSO4 + H2O
C H 3
N H 2
N a N O 2
H C l
C H 3
N 2 C l
C u 2 C l 2
H C l
C H 3
C l
+ N 2
仪器和药品
仪器,250ml三颈瓶,250ml烧杯、水蒸气蒸馏装置。
药品:硫酸铜,精制盐,亚硫酸氢钠,氢氧化钠,浓盐酸,邻甲苯
胺,亚硝酸钠,淀粉一碘化钾试纸,浓硫酸,无水氯化钙。
52
实验 6.21 甲基橙的制备
实验原理
甲基橙是指示剂,它是由对氨基苯磺酸重氮盐与 N,N-二甲基苯胺的
醋酸盐,在弱酸性介质中偶合得到的。偶合首先得到的是亮红色的
酸式甲基橙,称为酸性黄,在碱中酸性黄转变为橙黄色的钠盐,即
甲基橙。
N NO
3
S
N
C H
3
C H
3
N
C H
3
C H
3
H
NNO
3
S
质 子 迁 移
N N
H
N
C H
3
C H
3
O
3
S
N a O H
N a O
3
S N N N
C H
3
C H
3
H O
3
S N H
2
N a O H
O
3
S N H
2
N a N O
2
,H C l
0 ~ 5 C°
H O A c
酸 性 黄 ( 红 色 )
甲 基 橙
53
实验 6.17 乙酰乙酸乙酯的制备
实验原理
含有 α-氢的酯在碱性催化剂存在下,可与另一分子的酯发生克来森
酯缩合反应,生成 β-羰基酸酯。我们依此来制备乙酰乙酸乙酯。采
用金属钠作催化剂,所制得的乙酰乙酸乙酯是一个酮式和烯醇式混
合物,在室温下含有 93%的酮式及 7%的烯醇式。
2 C H 3 C O 2 C 2 H 5
C H 3 C H 2 O N a
C H 3 C O C H C O 2 C 2 H 5 N a
H O A c
C H 3 C O C H 2 C O 2 C 2 H 5 + C H 3 C O 2 N a
仪器和药品
仪器:圆底烧瓶,球形冷凝器、分液漏斗、直形冷凝器、磨口锥形瓶、
减压蒸馏装置。
药品,25g( 27.5mL,0.28mol)乙酸乙酯 [1],2.5g(0.11mol)金属钠 [2],
甲苯,醋酸,饱和氯化钠溶液,无水硫酸镁。
54
实验 6.32 苯胺
实验原理
苯胺的制取不可能用任意直接方法将氨基( -NH2)导入芳环上,而
是经过间接方法来制取。将硝基苯还原就是制取苯胺的一种重要的
方法。实验室常用的还原剂有锡 -盐酸、二氯化锡 -盐酸,铁 -盐酸、
铁 -醋酸及锌 -醋酸等。用锡 -盐酸作还原剂时,作用较快。产率较高。
但价格较贵,同时,酸碱用量较多,铁 -盐酸的缺点是反应时间较长,
但成本低,酸的用量仅为理论量的 1/40,如用铁 -醋酸,还原时间能
显著缩短。
4C6H5NO2 + 9Fe+4H2O ? ?? ?H 4C6H5NH2 + 3Fe3O4
仪器和药品
仪器,250mol三颈瓶、回流冷凝管、水蒸气蒸馏装置
药品,12.3g(10.5mL,0.10mol)硝基苯,20g(0.36mol)还原铁粉
( 40~100目),冰醋酸,精盐,氢氧化钠
55
实验 6.33 乙酰苯胺的合成
实验原理
芳胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。乙酰化反应常被用来“保
护”伯胺和仲胺官能团,以降低芳胺对氧化降价的敏感性,使其不被
反应试剂破坏;同时,氨基经酰化后,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 I类定位基变成中等
强度的第 I类定位,使反应由多元取代变为有用的一元取代;由于乙
酰基的空间效应,往往选择性地生成对位取代产物。在某些情况下,
酰化可以避免氨基与其它功能基或试剂(如 RCOCl,-SO2Cl,HNO2
等)之间发生不必要的反应。在合成的最后步骤,氨基很容易通过酰
胺在酸或碱催化下水解重生。
芳胺可用酰氯、酸酐或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(COCH3)2]副产物的生成。但如果在
醋酸 — 醋酸钠的缓冲中溶液中进行酰化,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
苯胺和其它碱性很弱的芳胺的酰化。
OHN H C O C HHCHCOCHNHHC 2356Δ23256 ?? ???
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实验 6.35 苯甲酸乙酯的合成
实验原理
羧酸酯是一类在工业和商业上用途广泛的化合物。可由羧酸和醇在
催化剂存在下直接酯化来进行制备。常用的催化剂有硫酸、氯化氢
和对甲苯磺酸等。
P h C O 2 H + C 2 H 5 O H H 2 S O 4 P h C O 2 C 2 H 5 + H 2 O
仪器和药品
仪器:圆底烧瓶( 100ml)、分水器、回流冷凝管、温度计、分液
漏斗、蒸馏装置。
药品:苯甲酸 6.1( 0.05mol),无水乙醇 13ml,环已烷 10ml,浓
H2SO4 2ml,碳酸钠,乙醚,无水氯化钙。
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实验 6.37 三苯甲醇的合成
实验原理
Grignard试剂是有机合成中应用最广泛的金属有机试剂。其化学性质
十分活泼,可以与醛、酮、酯、酸酐、酰卤、腈等多种化合物发生亲
核加成反应,常用于制备醇、醛、酮、羧酸及各种烃类。
本实验通过二苯酮或苯甲酸乙酯与两分子 Grignard试剂 — 苯基溴化镁
(由 C6H5Br与 Mg反应制得) —— 的反应制备三苯甲醇。
主反应
B r
M g
E t 2 O
M g B r
C O 2 E t1 )
2 ) N H 4 C l,H 2 O
C
O H
副反应
B r
M g B r + M g B r 2
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制备三苯甲醇装置
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实验 6.38 对硝基苯甲酸
实验原理
芳烃的侧链氧化是制备芳酸最重要的方法。当芳环上存在卤素、硝
基及磺酸基等时并不影响侧链的氧化,但当芳环上存在羟基和氨基
时,大多数氧化剂将使分子遭受破坏而得到复杂的氧化产物;而烷
氧基和乙酰氨基的存在,烷基的氧化却不受影响,并可得到高产率
的羧酸。
对硝基苯甲酸是有机合成的重要工业原料,经还原制成对氨基苯甲
酸是染料的中间体,对氨基苯甲酸酯化后所得苯佐卡因,除了作为
局部麻醉剂外,还可用作饲料的添加剂
C H 3
N O 2
N a 2 C r 2 O 7 4 H 2 S O 4
C O 2 H
N O 2
+ N a 2 S O 4 + C r 2 ( S O 4 ) 3 + 5 H 2 O+ +
仪器和药品
仪器,250mL三颈瓶,装置搅拌器、冷凝管及恒压滴液漏斗。
药品,6g(约 0.04mol)对硝基甲苯,18g( 0.06mol)重铬酸钠
( Na2Cr2O7·2H2O),浓硫酸,冰醋酸
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实验 6.39 对氨基苯甲酸的制备
实验原理
对氨基苯甲酸的合成常用对氨基甲苯经酰化、氧化、水解三步反应
制得。本实验采用锡加盐酸还原对硝基苯甲酸一步反应制得。
C O 2 H
N O 2
S n
H C l
C O 2 H
N H 2 H C l
N H 4 O H
C O 2 N H 4
N H 2
C H 3 C O 2 H
C O 2 H
N H 2
仪器和药品
仪器,250ml三颈瓶、球心冷凝管、搅拌器、抽滤装置。
药品:对硝基苯甲酸 8g( 0.048mol)、锡 18g( 0.15mol)、浓 HCl、
浓氨水、冰醋酸。
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实验 6.40 对羟基苯甲酸
实验原理
若用氯化重氮苯水解制酚,总会有氯苯副产物生成。的亲核性比更弱,
制备时常用硫酸重氮苯作原料,以减少副产物,提高酚的产率。所以本
实验将对氨基苯甲酸制成硫酸重氮盐,再在热的稀酸液中水解得到对羟
基苯甲酸。该产物可用作防腐剂对羟基苯甲酸乙酯和染料的原料。
C O 2 H
N H
2
C O 2 H
N 2
C O
2
H
N
2
C O 2 H
O H
N a N O 2,H 2 S O 4
0 ~ 5 ??
+ 2 H 2 O
H 2 S O 4
H S O 4
H S O
4
+ N a H S O
4
+ 2 H
2
O
+ N 2 + H 2 S O 4
仪器和药品
仪器,100ml和 250ml的烧杯、抽滤装置
药品:对氨基苯甲酸 5g( 0.037mol),NaNO22.6g( 0.037mol、硫
酸、碘仪钾、淀粉试纸