基础有机化学实验复习重点
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一、实验室的常用消防器材
二氧化碳灭火器(最常用的灭火器)、泡沫灭火器(用于油类着火、用后污染大、难处理)、四氯化碳灭火器(不能灭钾、钠着火,因为CCl4 在高温下会变为有的的光气)、干粉灭火器(用于图书、文件、精密仪器着火)、酸碱灭火器(用于非油类着火)
二、仪器的安装顺序
从上到下、从左到右、一条线(全套仪器中的各个仪器的中心线成一直线)、一个面(全套仪器中的各个仪器的轴线都要在同一个平面)、整齐的前提下美观
三、折光率
定义:折光率是有机化合物最重要的物理常数之一n=sin α/sinβ
用途:折光率是衡量液体有机化合物纯度的标志之一,是定性鉴定有机化合物的一种手段,也可以确定液体混合物的组成
四、正溴丁烷的制备
原理:NaBr + H2SO4 →HBr + NaHSO4 、n - C4H9OH + HBr n -C4H9Br + H2O
后处理步骤和目的:
1. 等体积水洗涤——除去HBr 、NaBr
2. 等体积硫酸洗涤——除去未反应的正丁醇、副产物正丁醚、1- 丁烯、2- 丁烯
3. 等体积水洗涤——除去过量的硫酸
4. 等体积碳酸氢钠溶液洗涤——中和未除尽的硫酸
5. 等体积水洗涤——除去残留的碳酸氢钠溶液
6. 无水氯化钙干燥——除去水分,出去未除尽的醇
注意点:
1. 加料顺讯不能颠倒,水(减少HBr 挥发、防止产生泡沫、降低浓硫酸的浓度以减少副产物的产生)→浓硫酸→正丁醇→NaBr
2. 加料时应不断摇晃①防止局部过热;②防止局部炭化;③防止NaBr 结块,影响HBr 产生
3. 回流过程中应不断摇晃烧瓶,以增加两相接触几率
4. 正确判断粗产品是否蒸完①馏出液由浑浊变澄清;②蒸馏烧瓶内油层消失;③取几滴馏出液,加少量水摇动,无油珠
5. 馏出液要充分洗涤,分液干净彻底,不能颠倒洗涤顺序,注意产物在上层还是在下层
五、减压蒸馏
用途:分离纯沸点较高或高温时不稳定(分解、氧化、聚合)的液体及一些低熔点固体有机化合物
装置:蒸馏、保护及测压、抽气(减压)三部分
1. 蒸馏部分
热源、圆底烧瓶(少量可用梨形烧瓶)、克氏蒸馏头(避免液体暴沸时直接冲入冷凝管)、减压毛细管(使极少量的空气进入液体呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行)、温度计、冷凝管、真空接引管(三叉燕尾管)、接收瓶(茄形烧瓶)
注:不能使用不耐压的平底仪器和薄壁获有破损的仪器,以防装置内处于真空状态时外部压力过大引起爆炸
2. 保护及测压部分:防止易挥发的有机溶剂、酸性物质或水汽进入油泵
安全瓶、冷却阱、水银压力计、吸收塔(①无水氯化钙——吸收水汽;②粒状氢氧化钠——吸收酸性气体;③石蜡片——吸收烃类气体)
3. 抽气(减压)部分
操作步骤:
1. 安装仪器:仪器磨口处应涂抹真空脂(凡士林)
2. 检查气密性:检查方法为:①先将减压毛细管上的橡皮管用螺旋夹夹紧,②打开安全瓶、压力计上的活塞,③开动泵,逐渐关闭安全瓶上的活塞,待压力稳定后,观察压力计上的读数是否达到所要求的真空度。
3. 加料:用漏斗从克氏蒸馏头的一上口加入需要蒸馏的液体混合物,注意不得超过容积的1/2 。关闭安全瓶上的活塞,开动抽气泵,控制减压毛细管的进气量,使蒸馏瓶内液体中有连续平稳的小气泡逸出。
4. 加热、蒸馏:热源宜用水浴或油浴(温度恒定),调节温度比沸点高约20 ℃并保持馏出液流速为1 ~2 滴/ 秒,蒸馏过程中应密切注意压力与温度的变化。
5. 停止蒸馏:蒸馏完毕,先移去热源,稍冷后慢慢旋开螺旋夹,再慢慢打开安全瓶上的活塞放入空气(若放开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),平衡内外压力,使测压计的水银柱慢慢的恢复原状,然后才可以关闭抽气泵,以免抽气泵中的油倒吸入干燥塔。最后拆除仪器。
六、7,7- 二氯二环[4,1,0] 庚烷
原理:图片无法显示
相转移催化剂:TEBA 三乙基苄基氯化铵(季铵盐)
问题1 :本实验过程中为什么要剧烈搅拌反应混合物?
答:该反应是均相反应
问题2 :本实验中为什么要使用大大过量的氯仿?
答:氯仿既是溶剂,也是反应物
七、柱层析
原理:根据物质在吸附剂上的吸附能力不同而使各组分分离
洗脱剂的洗脱能力与洗脱剂极性的关系:极性越大,洗脱能力越大,极性越小,洗脱能力越小;极性小的先随洗脱剂流出,极性大的后流出
吸附剂:中性氧化铝(用于分离中性物质)、硅胶(用于分离酸性物质)
八、环己烯的制备
原理:图片无法显示
一般认为,该反应历程为E 1 历程,整个反应是可逆的:
操作注意点:
1. 磷酸和环己醇必须混合均匀才能加热,否则反应物会被氧化
2. 由于反应物与产物形成共沸物,因此加热时温度不可过高,蒸馏速度不宜过快,以每2-3 秒1 滴为宜,以减少未反映的环己醇蒸出
3. 反应终点的标志:①圆底烧瓶中出现白雾;②柱顶温度下降后又回升到85 ℃以上
4. 收集和转移环己烯时,最好保持充分冷却,以免因挥发而损失
5. 加入食盐使水层饱和的目的:盐析,减少有机物在水中的溶解度
6. 洗涤分水时,水层应尽可能分离完全,否则将增加无水氯化钙的用量,使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失。
7. 用磷酸做脱水剂的优点:磷酸的氧化性弱于硫酸,反应时原料不会被氧化而使产率有所降低,且反应时不会有SO2 气化放出,纯化时,亦不需要碱洗。
干燥剂的使用:选择的干燥剂与被干燥的液体有机物不发生反应,不溶于被干燥的液体有机物,干燥速度快、吸水量大。加入干燥剂时应分批加入,一般干燥剂的用量首次为每10ml 液体加0.5-1g ,干燥前液体呈浑浊状,赶在后变澄清,且干燥剂无明显吸水现象,可简单认为干燥完全。
九、甲基橙的制备