醛酮羧酸及其衍生物的性质和乙酸乙酯的制备
实验二 醛、酮、羧酸及其衍生物的性质和乙酸乙酯的制备
(一)醛、酮、羧酸及其衍生物的性质
课时数:4学时
教学目标:
通过本项目的学习,使学生加深对醛、酮化学性质的认识,掌握鉴别醛、酮的化学方法;加深对羧酸及其衍生物化学性质的认识。
教学内容:
一、实验目的:
1、 深对醛、酮、羧酸及其衍生物化学性质的认识。
2、 掌握鉴别醛、酮的化学方法。
二、实验原理及内容:
(一)醛、酮的性质实验
醛、酮类化合物都含有羰基,能跟羰基试剂(如苯肼、2,4,二硝基苯肼、羟胺、缩氨脲等) 发生反应。特别是2,4,二硝基苯腙沉淀的生成可以作为醛、酮的鉴别反应。但醛、酮由于结构不同,表现出不同的性质,醛有还原性,而酮没有还原性。故可用Tollens试剂、Fehling试剂、Benedict试剂区别醛、酮。
另外,铬酸也能区别醛和酮,但铬酸试剂也能氧化伯醇和仲醇,所以不能作为鉴别醛的特征反应。可通过2,4,二硝基苯肼鉴别出羰基后,再用铬酸进一步区别醛、酮。
CHO,结构(如甲基酮、乙醛)和CHCH(OH),结构。它而次碘酸钠实验可用来鉴别具有CH33们能与次碘酸作用生成黄色碘仿沉淀。
1、2,4,二硝基苯肼实验:丙酮不能多加,因为丙酮腙会溶于过量的丙酮。可鉴别醛、酮。
2、托伦试剂试验:托伦试剂可一起制备,分几个试管用;试管要干净;滴加试剂后,混和均匀,0静置于50—60C温水浴,不要摇晃,否则可能不形成银镜而只出现黑色沉淀(也是正性反应)。可鉴别醛和酮。
3、斐林试剂试验:可鉴别脂肪醛和酮或芳香醛和脂肪醛。
4、希夫试剂实验:又叫品红醛试剂,可鉴别醛和酮(与醛作用显紫色),甲醛和其他醛(再加硫酸甲醛不褪色,其他醛褪色)。
5、铬酸氧化实验:由于氧化程度、浓度不一,沉淀颜色可能不是绿色而是其他颜色,只要桔红色消失,出现如灰绿、黄绿、蓝绿等色沉淀或乳浊液都可视为阳性反应。可鉴别醛、酮。伯醇和仲醇也能被铬酸氧化。
6、碘仿实验:氢氧化钠溶液要逐滴加入,滴加到碘颜色退到浅黄色为止,不能过量,否则氢氧化钠会使生成的卤仿水解。鉴别具有CHCO,的醛、酮和具有CHCH(OH),结构的醇,后者可能33
需要较长时间才能出现沉淀。
(二)羧酸的性质实验
羧酸具有羧基,故有酸的通性,可与NaOH发生成盐反应,这可以作为这类化合物的判断依据。
1、 溶解度和酸性实验:PH试纸都变红,加碳酸氢钠都有二氧化碳气泡放出。
(三)未知物鉴别:
A 无现象 黄色沉淀 铬酸试剂 无现象
B PH试纸 无现象 I,KI,NaOH 黄色沉淀 绿色沉淀 2
C 变红
D 无现象 无现象 铬酸试剂 无现象
E 无现象 无现象 绿色沉淀
A:丙酮 B:异丙醇 C:乙酸 D:环己酮 E:正丁醛
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(二)乙酸乙酯的制备
课时数:4学时
教学目标:
通过本项目学习使学生了解从有机酸合成酯的一般原理及方法,掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。
教学内容:
一、实验目的要求:
1、 了解从有机酸合成酯的一般原理及方法;
2、 掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。
二、实验原理:
浓硫酸 CHCOOH + CHOH CHCOOCH+ HO (主反应) 325325 2(过量) 110,120? (蒸出)
120,140? CHCHOCHCH (副反应) 3223
(1)酯化反应(主反应)是可逆反应,为使可逆反应的平衡向右移动以获得较高收率,采用以下2种方法:(a)使较廉价的原料(本反应中是乙醇)适当过量;(b)使产物一经生成即迅速脱离反应区(蒸出)。
(2)本反应的适宜温度为110,120?,应控制好温度。若温度过高,将会有较多的乙醇来不及反应即被蒸出,同时副产物的量也会增加。
(3)浓硫酸为催化剂,使羰基氧质子化,提高活性(拉电子能力)。
三、实验装置:
1、间单回流装置
2、简单蒸馏装置
四、实验重点:
1、 了解从有机酸合成酯的方法原理。
2、 复习蒸馏操作:仪器组装要
规范
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,加热蒸馏前要加沸石,如中途停止又继续蒸馏必须补加 新的沸石。本实验中杂质中的水、乙醇会和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物,沸点低于乙酸乙酯,在蒸馏时出现大量前馏分,影响产率。故要加氯化钙除去乙醇,加无水MgSO干燥时要完全(溶液4
澄清透明,MgSO未溶解成糊状,周围无水相)。 4
3、 复习分液漏斗的使用:掌握振荡的操作方法,乙酸乙酯沸点低,要注意及时旋开旋塞放气, 否则气体会把活塞顶出去。振荡数次后放铁圈上静置分层。分离时,先把顶上盖子打开,下层从旋塞放出,上层从上口倒出。
五、实验注意点:
1、加料:浓硫酸取用要小心。加浓HSO时,要分批慢慢加入,要摇匀,以防止乙醇碳化。若24
加入过快会使得温度迅速上升超过乙醇的沸点。若不及时摇匀,则在硫酸与乙醇的界面上产生局部过热碳化,反应液变为棕黄色,同时产生较多副产物。
2、装置注意点:? 滴液漏斗下端伸到液面下,否则乙醇未经反应就蒸出去了。? 滴液漏斗防漏。? 温度计水银球伸到液面下。
03、控制温度:为了减少副产物形成,必须控制反应温度不超过110—120C。
4、控制滴加速度:为了使反应完全,滴加速度要与馏出的速度相一致,不要太快,约1,2d/s,否则反应来不及,以乙醇和乙酸蒸出。
5、洗涤:溜出液中含有乙醇、乙酸、乙醚、亚硫酸等杂质。洗涤时,搞清每一个试剂加进是除去什么杂质,上下层各是什么,加碳酸钠溶液中和时,要慢加,振荡,放二氧化碳气体出去。碳酸
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钠洗过后,若直接用氯化钙洗,可能产设絮状碳酸钙沉淀,故两步之间加一步饱和食盐水洗。加饱和NaCl洗而不用水,是为了减少乙酸乙酯在水中的溶解,分液要干净,否则食盐水中含有的少量NaCO会使加氯化钙溶液时,形成絮状沉淀,难以分液。如有絮状沉淀,应过滤后,再重新静置分23
层。
6、检验酯层碱性时,先将蓝色石蕊试纸润湿,再在上边加半滴酯。
7、看清楚什么仪器需干燥的,什么时候需用什么仪器装置,然后在各个时期提前作好烘干、组装等准备工作,学会统筹备安排时间。
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