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有机化学实验授课教案 

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浓硫酸 12mL(0.22mol) d= 1.84120/4g/mL 10%氢氧化钠溶液 无水氯化钙

三. 实验步骤:

1. 在100mL的圆底烧瓶中加入10g溴化钠,10mL水和7.5mL正丁醇,充分振摇[1]。 2. 将烧瓶置于冰水浴中,在不停的回荡下,慢慢加入12mL浓硫酸,再加入几粒沸石。 3. 装上回流冷凝管,在冷凝管上端接一气体吸收装置,用氢氧化钠的水溶液作吸收剂。 4. 在石棉网上加热回流混合物约0.5h,在此过程中,要经常摇动烧瓶。 5. 冷却后,改装蒸馏装置。

6. 在石棉网上加热蒸馏混合物至馏出液完全溶于水(或变为澄清)[2],此时溴丁烷已全部蒸

出,停止蒸馏。

7. 将馏出液小心转入分液漏斗中,用10mL水洗涤,并静置分层。

8. 将有机层转入到另一个干燥的分液漏斗中(哪一层?溴丁烷和水的密度各为多少?)[3]。 9. 有机层用5mL浓硫酸洗涤,并尽量分去硫酸层(哪一层?)[4]。

10. 有机层依次用10mL水,10mL10%氢氧化钠和10mL水洗涤,用PH试纸检验是否已达

中性,否则重复水洗[5]。

11. 将产物移入干燥的小三角烧瓶中,加入少量的无水氯化钙干燥,间歇摇动,直至液体透

明。

12. 将干燥后的产物小心转入到一个干燥的蒸馏烧瓶中,在石棉网上加热蒸馏,收集99~

103℃的馏分。称重产物,计算产率[6]。

纯的1-溴丁烷为无色透明液体,b.p. 101.6℃,d420 1.2758,n20 D 1.4401 四. 注意事项:

[1] 在加料和反应过程中需经常振摇烧瓶,否则将影响反应的产率。

[2] 取一只试管加入0.5mL水,再收集一滴馏出液,检验其是否溶于水。 [3] 仔细判断哪一层为有机层,1-溴丁烷的密度(d=1.27g/mL)。

[4] 浓硫酸用来洗去粗品中少量未反应的正丁醇和副产物1-丁烯,2-丁烯和丁醚等杂质。否

则正丁醇和溴丁烷可以形成共沸物(bp 98.6℃, 含正丁醇13%)而难以除去。

[5] 在后处理过程中,经历5次洗涤,为保证不将产物丢弃,需将每次分层后的液体保留并

作好标记,直至反应结束后再丢弃。

[6] 本实验1-溴丁烷的产量约为6~7g,产率约52%。

实验十三. 三苯甲醇的制备 (6学时)

一.实验原理:

三苯甲醇可以通过Grignard反应来制备。 方法一:

BretherMgBr + Mg16 / 33

O

C+

COMgBr

方法二:

MgBr +

副反应: MgBr+

二. 主要试剂及实验装置: =MgBretherCOMgBrNH4ClCOHOCOC2H5实验装置:带滴加和回流的搅拌装置 溴苯(FW 157) 5.3mL b.p. 156℃ d =1.49520/4g/mL (7.85g , 0.05mol) 无水乙醚(FW 74) 20mL b.p. 34.5℃ d= 0.713820/4g/mL 镁屑或镁条(FW 24.3) 1.4g(0.055mol) 二苯甲酮(FW 182) 9g(0.05mol) m.p. 49℃ d= 1.097520/4g/mL 苯甲酸乙酯(FW 150) 1.3mL b.p. 213℃ d =1.045820/4g/mL (1.3g , 0.01mol) 饱和氯化铵溶液 40mL 石油醚(b.p. 60~90℃) 碘 三. 实验步骤: 方法一:

1. 在一干净、干燥的250mL三颈烧瓶上分别装置搅拌器,回流冷凝管和滴液漏斗[1]。 2. 在滴液漏斗和冷凝管的上面装置氯化钙干燥管,冷凝管中通入冷凝水。 3. 向反应瓶内投入1.4g(0.055mol)镁屑[2]和一小粒碘[3]。

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=etherH+COHBr4. 在滴液漏斗中加入5.3mL(0.05mol)溴苯和20mL无水乙醚,混匀,从滴液漏斗中滴入

4~5mL混合液至三颈瓶中。

5. 将烧瓶置于热水浴(45~50℃)中,乙醚开始沸腾,棕色的溶液褪色,移去热水浴。 6. 开动搅拌器,继续滴加其余的混合液,控制滴加速度,使反应保持中等回流的速度[5]。 7. 滴加完毕,用温水浴(45~50℃)搅拌回流30min,使镁屑几乎作用完全。

8. 将反应瓶置于冰水浴中,搅拌下从滴液漏斗中缓缓加入9g(0.05mol)二苯甲酮和25mL

无水乙醚的混合液。

9. 加毕,用温水浴(45~50℃)回流30min,使反应完全。 10. 在冰水浴中,搅拌下由滴液漏斗滴入40mL氯化铵溶液[6]。 11. 将反应装置改成简单蒸馏装置,用水浴加热慢慢蒸馏乙醚。 12. 向烧瓶中加入20mL低沸点的石油醚(60~90℃),并搅拌数分钟[7]。 13. 冷却,抽滤得粗产品。

14. 粗产品用2:1的石油醚(60~90℃)-95%乙醇进行重结晶。 15. 干燥后,测熔点,称重并计算产率[8]。

纯的三苯甲醇为白色晶体,m.p. 164.2℃。 方法二:

1. 在一干燥的100mL三颈瓶上,分别装上回流冷凝管和滴液漏斗,在冷凝管和滴液漏斗

的上面装置氯化钙干燥管[1]。

2. 在烧瓶内放入0.5g(0.05mol)镁屑[2]和一小粒碘[3]。

3. 在滴液漏斗中加入2.8mL(0.03mol)溴苯和10mL无水乙醚,混匀,从滴液漏斗中滴入

2~3mL此溶液至三颈烧瓶中[9]。 4. 当棕色的溶液褪色,乙醚开始沸腾,说明反应已经开始,将剩余的溶液缓缓滴入烧瓶中,

控制滴加速度为每分钟1~3滴[5]。

5. 加毕,在温水浴上回流30min,使镁几乎作用完。

6. 将反应物冷至室温,在振摇下自滴液漏斗中慢慢滴入1.3mL(0.01mol)苯甲酸乙酯和

5mL无水乙醚的混合液。 7. 加毕,用温水浴回流30min。

8. 烧瓶用冷水冷却,在搅拌下自滴液漏斗慢慢滴加氯化铵溶液(由2.5g氯化铵和20mL水

配成)[6]。

9. 水浴上蒸去乙醚至三苯甲醇晶体生成,向烧瓶中加入15mL低沸点石油醚(60~90℃),

搅拌数分钟[7]。

10. 冰浴冷却,抽滤,收集产品。

11. 用方法一中叙述的方法进行重结晶。 12. 干燥,测定熔点,称重,计算产率[10]。

纯的三苯甲醇为白色晶体,m.p. 164.2℃。 四.注意事项:

[1] 在实验前必须充分干燥所用的玻璃仪器和试剂。在格氏试剂的制备和反应过程中需保持

干燥条件。

[2] 光亮的镁条可以代替镁屑,用细纱纸磨去镁条两面的氧化膜,并将其剪切成5mm左右

的小碎条。

[3] 加一小粒碘可促使非均相反应在镁的表面发生,诱导反应开始。 [4] 这些现象表明反应已经开始。

[5] 滴加速度应加以控制,使回流环不超过冷凝管内管的一半高度。若反应过于激烈,会增

加副产物联苯的生成。

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[6] 滴加饱和氯化铵溶液是使加成物水解成三苯甲醇。

[7] 粗产物中含有三苯甲醇和副产物联苯,联苯易溶于石油醚而被除去。 [8] 用方法一可得到4~5g产品,产率约为35%。

[9] 必要时可用热水浴(45~50℃)温热烧瓶,诱导反应发生。 [10]用方法二,反应的产率为48%。

实验十四. 正丁醚的制备(5学时)

一.实验原理:正丁醚常采用浓硫酸催化正丁醇进行分子间脱水的方法制备。 反应式:

2 CH3CH2CH2CH2OHH2SO4 , 134~135 oCCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 + H2O

副反应:

CH3CH2CH2CH2OH

二. 主要试剂及实验装置: H2SO4>135 CoC4H8 + H2O

实验装置:带分水器的回流装置 正丁醇(FW 74): 12.5g (15.5mL) b. p . 117.2℃ d =0.809820/4g/mL 硫酸 4g (2.2mL) d=1.84120/4g/mL 无水氯化钙

三. 实验步骤:

1. 在100mL三颈烧瓶中,加入12.5g(15.5mL)正丁醇和约4g(2.2mL)浓硫酸,摇动使混合

均匀,并加入几粒沸石。

2. 在三颈瓶的一瓶口装上温度计,另一瓶口装上分水器,分水器上端接回流冷凝管。 3. 在分水器中放置(V-2)mL水,然后将烧瓶在石棉网上用小火加热,回流[1]。 4. 继续加热到瓶内温度升高到134~135°C(约需20min)。待分水器已全部被水充满时,

[2]

表示反应已基本完成。

5. 冷却反应物,将它连同分水器里的水一起倒入内盛25mL水的分液漏斗中,充分振摇,

静止,分出产物粗制正丁醚。

[3]

6. 用两份8mL50%硫酸洗涤两次,再用10mL水洗涤一次,然后用无水氯化钙干燥。 7. 干燥后的产物倒入蒸馏烧瓶中,蒸馏收集139~142°C馏分,产量5~6g,产率约为50%。 纯正丁醚为无色液体,b.p.为142°C,d420 0.769,n20D 1.3992。 四.注意事项:

[1] 反应中分水器内液面增加,这是由于反应生成的水以及未反应的正丁醇,经冷凝管冷凝

后聚积于分水器内,由于比重不同,水在下层,正丁醇浮于水面而流回到反应瓶中。V为分水器的容积。

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[2] 若继续加热,则溶液变黑,并有大量副产物丁烯生成。

[3] 丁醇溶于50%硫酸中,而正丁醚则很少溶解,以此除去正丁醇。

实验十五.苯甲酸和苯甲醇的制备(5学时)

一.实验原理:

通过Cannizzaro反应制备苯甲酸和苯甲醇。

CHOCOONaCH2OH+NaOHH++COOH(or KOH) 二. 主要试剂及实验装置:

实验装置:(略) 苯甲醛(FW 106) 10.3 mL (10.6 g, 0.10 mol), b.p. 179.2℃, d=1.041520/4g/mL NaOH(FW 56.11) 8.8 g (0.22 mol)

三. 实验步骤:

[1]

1. 在100mL烧杯中加入8.8g氧化钠8.8mL水,充分振荡,使其完全溶解。

[2]

2. 将10.3mL苯甲醛分批加入,充分摇动,使其成蜡状。

[3]

3. 放置过夜后,加入30-35mL水,充分摇动,如还不溶,补加少量水或温热使全溶。

[4]

4. 冷却后混合物倒入分液漏斗中,分别用24mL乙醚分三次萃取。水相备用。合并乙醚相,分 别用4mL饱和NaHSO?洗涤、8mL 10%Na2CO3和8mL冷水洗涤。乙醚提取液用无水硫酸镁干燥 [5]。

5.水浴蒸去乙醚。然后蒸馏收集198-204℃馏分[6],即为苯甲醇。纯苯甲醇为无色液体,

。2420

b.p.205.3C,d21.0419, nD1.5396。 6.称重。计算产率。

7.在搅拌下将保留的水层以细流倒入32mL浓盐酸、32mL水和20g冰的混合物中,冷却析出苯甲酸。 8. 抽滤。洗涤。干燥。称重。计算产率。纯苯甲酸为无色针状晶体,m.p.122.13℃。 四.注意事项:

[1] 这里为浓碱,操作需小心,尽量不要沾到皮肤上,若沾上,则及时冲洗。

[2] 苯甲醛必须是新蒸馏过的,且分批加入,每加一次都应用软木塞塞紧瓶塞,用力振荡,若

温度过高,可将反应瓶放入冷水浴中冷却,如此反复至反应物成白色蜡状,可放置过夜。 [3] 将烧瓶安置在铁架台上,在微热条件下加水,使瓶内蜡状物溶解,如不溶,则继续边搅拌

边加水,至到所有的固体溶解。 [4] 乙醚易燃,使用时远离明火。

[5] 乙醚萃取液可用无水MgSO4干燥,也可用无水K2CO3干燥。因为乙醚沸点较低,所以避免

使用明火。

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有机化学实验授课教案 

浓硫酸12mL(0.22mol)d=1.84120/4g/mL10%氢氧化钠溶液无水氯化钙三.实验步骤:1.在100mL的圆底烧瓶中加入10g溴化钠,10mL水和7.5mL正丁醇,充分振摇[1]。2.将烧瓶置于冰水浴中,在不停的回荡下,慢慢加入12mL浓硫酸,再加入几
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