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1、基础有机试验基本要求一, 基本学问1. 玻璃仪器名称2. 试验报告:含原理(反应), 物理常数, 仪器装置, 操作留意事项(合成试验写操作步骤), 试验记录(包括时间, 操作, 现象, 备注);结果(合成产品包括理论产量, 实际产量, 产率, 产品物性);试验探讨部分3. 热源选择,明火加热时石棉网离玻璃仪器底部的距离4. 回流, 蒸馏速度选择5. 冷凝管冷却介质选择6. 反应, 蒸馏装置中温度计的位置7. 分液漏斗检漏, 运用及维护方法(包括上层液与下层液分别从哪倒出, 分液漏斗静置, 洗涤萃取, 分液操作方法)8. 液体干燥剂的选择, 干燥操作方法, 干燥剂用量确定9. 阿贝折光仪运用方法
2、二, 基本操作1. 重结晶重结晶原理及适用场合;重结晶装置;溶剂选择的方法;溶剂用量确定方法;活性炭用量确定及加入时间;热过滤操作要点(溶液尽量烫, 布氏漏斗尽量烫, 热溶剂润湿, 滤纸剪法, 动作快, 布氏漏斗的安装方向, 过滤完毕先通大气再关闭减压水泵) 2.简洁蒸馏驾驭蒸馏装置, 操作要点;蒸馏操作的用途及适用场合;馏出液纯度测定方法;沸石的作用;若要补加沸石,需留意什么?馏出液速度如何限制;终点推断;先停火还是先关冷凝水?3.水蒸汽蒸馏原理, 适用场合, 适用三条件;正规水蒸汽蒸馏与简易水蒸汽蒸馏装置;平安管, T形夹作用;可蒸馏样品量与三口瓶体积的关系, 蒸汽导入管位置;蒸馏速度;终
3、点推断;如何推断哪层是有机物;样品乳化不分层如何处理。三, 主要合成试验要求1. 乙酸乙酯的制备酯化反应特点;如何提高反应速率及产率;本试验以哪个原料为基准计算产率;粗产品中会有哪些杂质?这些杂质是如何除去的?是否可以用浓氢氧化钠溶液代替饱与碳酸钠溶液来洗涤蒸馏液?为什么?食盐水的作用,为什么要用食盐水?是否可用蒸馏水代替食盐水?本试验产品为什么不能用氯化钙干燥;本试验接受哪些措施来提高可逆反应的转化率;如何限制原料的滴加速度?2. 正丁醚的制备反应装置;正丁醚的制备原理;分水器的原理, 用途, 适用条件与运用方法;投料时为什么要将正丁醇与浓硫酸混合匀整;粗产品为什么可用50硫酸处理精制,原理
4、是什么,是否可用98浓硫酸精制;最终蒸馏时,选用什么冷凝管,为什么?3. 1-溴丁烷的制备合成原理;本试验应依据哪种药品的用量计算理论产量;加料依次;为什么加入硫酸时要充分振荡,振摇不充分有什么后果?硫酸的作用是什么,硫酸浓度太高或太低对试验有什么影响;气体吸取吸取什么气体,可用什么液体来吸取,对气体导管插入位置有什么要求;回流过程中,反应液慢慢分成两层,产品应处于哪一层,上层液体有些发黄甚至为棕红色是什么缘由;粗产品用浓硫酸可除去哪些杂质;原理是什么,此步操作要留意什么问题 ?用碳酸钠溶液洗涤要留意什么。4.肉桂酸的制备合成原理;本试验的原料药品为什么须要处理,如何处理;回流反应时,选用什么
5、冷凝管,为什么?温度过高对反应有什么影响;水蒸气蒸馏的目的是什么?是否可不进行水蒸气蒸馏而干脆加NaOH处理?后处理加碱与加酸的目的与原理;加活性炭的目的是什么?减压热过滤的操作留意事项;减压过滤操作的留意事项;沸水浴的目的与操作留意事项;反应混合物中的苯甲醛可否用蒸馏方法除去,为什么?5.双酚A的制备合成原理及主要的副反应与副产物;苯酚的称取与加料操作;用什么称取?可否量筒量取?为什么取苯酚前需加热?此合成反应为什么须要搅拌?温度计的安装有什么留意事项?温度过高对反应有什么影响;会娴熟限制水浴温度;过滤时加两张滤纸,否则强酸性条件滤纸易被抽穿;检验洗涤液酸性,应取漏斗下流出的滤液检验。硫酸起
6、什么作用?硫酸浓度过高与过低有何不好?参 考 答 案一, 基本学问 1. 试验室中常用的标准接口玻璃仪器如下图所示:短颈圆底烧瓶 斜三颈烧瓶 梨形烧瓶 蒸馏头 标准接头分馏头 二口接管 接受管 真空接受管 搅拌器套管温度计套管 直形冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管图一 常用的标准接口玻璃仪器3. 热源选择,明火加热时石棉网离烧瓶底部的距离答:易燃, 易挥发的溶剂不得在敞口容器中加热;易燃, 易挥发的溶剂不能用干脆火加热,一般接受电热包加热;80 可选择适当的油浴加热。明火加热时石棉网离烧瓶底部的距离5-8mm 。4. 回流, 蒸馏速度选择答:每秒1-2滴;回流还可视察蒸气在回流冷凝管中的高度,不
7、超过第二个球即可。5. 冷凝管冷却介质选择答:10mmHg)水蒸汽蒸馏装置:平安管, T形夹作用;答:平安管用来视察系统的压力是否正常,并可防止压力过高引起爆炸紧急;若平安管中水面异样上升,则说明某一部分被堵塞了(通常是由于水蒸气导入管被树脂状物质或焦油状物堵塞),系统未与大气相通,应立刻打开T形管上的弹簧夹通大气。T形管用来除去水蒸气中冷凝下来的水,有时在操作发生不正常的状况下,可使水蒸气发生器与大气相通。可蒸馏样品量与蒸馏瓶体积的关系, 蒸汽导入管位置;答:蒸馏的液体量不能超过蒸馏瓶容积的1/3;水蒸气导入管应正对烧瓶底中心,距瓶底约810mm。蒸馏速度23滴/秒;终点推断;答:用小试管盛
8、清水接2-3滴馏出液,对光视察,澄清透亮无明显油珠,则蒸馏完成。如何推断哪层是有机物;答:可加入少量水,液体体积不增加的那一层为有机层。样品乳化不分层如何处理。答:可加入试验,增加水相密度,促进分层。三, 主要合成试验要求1. 乙酸乙酯的制备酯化反应特点;答:酯化反应一般是可逆反应,在确定条件下达到平衡,原料转化率不高。如何提高反应速率及产率;答:通过适当提高反应温度, 运用合适的催化剂提高反应速率;接受加入过量乙醇 反应过程中不断蒸出产物,促进平衡向生成酯的方向移动。本试验以哪个原料为基准计算产率;答:乙酸。粗产品中会有哪些杂质?这些杂质是如何除去的?是否可以用浓氢氧化钠溶液代替饱与碳酸钠溶
9、液来洗涤蒸馏液?为什么?答:粗产品中主要含有未反应的乙酸与乙醇,以及副反应生成的乙醚。乙醚可最终蒸馏提纯时除去。乙酸用饱与碳酸钠水溶液洗涤除去,乙醇用饱与氯化钙溶液洗涤除去,因为乙醇与氯化钙生成结晶醇CaCl24C2H5OH,溶于水不溶于乙酸乙酯而除去。不能用浓氢氧化钠溶液代替饱与碳酸钠溶液,因为碱性太强导致乙酸乙酯碱性水解而损失。食盐水的作用,为什么要用食盐水?是否可用蒸馏水代替食盐水?答:食盐水洗去乙酸乙酯层中残留的少量碳酸钠。粗乙酸乙酯用饱与碳酸钠溶液洗涤之后,酯层中残留少量碳酸钠,若立刻用饱与氯化钙溶液洗涤会生成不溶性碳酸钙,往往呈絮状物存在于溶液中,使分液漏斗堵塞,所以在用饱与氯化钙
10、溶液洗涤之前,必需用饱与氯化钠溶液洗涤,以便除去残留的碳酸钠。不能用水代替饱与食盐水,一是因为乙酸乙酯在水中的溶解度较大,若用水洗涤,必定会有确定量的酯溶解在水中而造成损失;另外乙酸乙酯的相对密度(0.9005)与水接近,在水洗后很难立刻分层。饱与氯化钠溶液对有机物起盐析作用,使乙酸乙酯在水中的溶解度大降低;同时饱与氯化钠溶液的相对密度较大,在洗涤之后,静置便可分别。因此,用饱与氯化钠溶液洗涤既可削减酯的损失,又可缩短洗涤时间。本试验产品为什么不能用氯化钙干燥;(用生石灰)答:乙酸乙酯会与氯化钙生成络合物,造成产品的损失。2. 正丁醚的制备反应装置;答:带分水器的回流装置。正丁醚的制备原理;参
11、见试验教材。分水器的原理, 用途, 适用条件与运用方法;答:利用恒沸混合物蒸馏方法,将有机物与生成的水一起蒸出,回流到分水器中,水与有机物因不溶而分层,密度小的上层有机层不断流回到反应瓶中,水因密度更大沉到下层而将生成的水除去。适用条件:平衡可逆反应有水生成;其他反应物与产物不溶于水; 有机层比水轻(有机层密度更大,需接受另一种结构的分水器)。投料时为什么要将正丁醇与浓硫酸混合匀整;答:降低硫酸浓度,避开加热后硫酸碳化有机物,使反应溶液变黑。粗产品为什么可用50硫酸处理精制,原理是什么,是否可用98浓硫酸精制;答:正丁醇能溶于50 %硫酸,而正丁醚溶解很少,从而除掉正丁醚中的正丁醇;原理是正丁
12、醇可与50硫酸生成佯盐而溶于硫酸;不能用98硫酸,因为正丁醚也溶于98硫酸。最终蒸馏时,选用什么冷凝管,为什么?答:空气冷凝管,因为有部分馏分的温度高于140。3. 1-溴丁烷的制备合成原理;参见试验教材。本试验应依据哪种药品的用量计算理论产量;加料依次;为什么加入硫酸时要充分振荡,振摇不充分有什么后果?答:正丁醇;先加固体的NaBr,后加正丁醇将粘在瓶口的NaBr冲洗掉,防止磨口密闭不严而漏气;最终加入硫酸;加入硫酸充分振摇,是让硫酸与正丁醇混合匀整,降低硫酸浓度,避开分层后下层硫酸浓度, 温度太高,氧化HBr影响反应结果。硫酸的作用是什么,硫酸浓度太高或太低对试验有什么影响;答:硫酸的作用
13、是与NaBr反应,生成反应物HBr;硫酸浓度太高,会造成HBr大量被氧化;硫酸浓度太低,反应效果不好。气体吸取吸取什么气体,可用什么液体来吸取,对漏斗插入位置有什么要求;答:吸取逸出的少量HBr与Br2蒸气;可用碱溶液或水吸取;漏斗倾斜,部分开口在空气中,保证吸取效果的同时通大气,防止倒吸。回流过程中,反应液慢慢分成两层,产品应处于哪一层,上层液体有些发黄甚至为棕红色是什么缘由;答:产品在上层;上层液体有些发黄甚至为棕红色是因为氧化生成的Br2溶于1-溴丁烷而呈色。粗产品用浓硫酸可除去哪些杂质;原理是什么,此步操作要留意什么问题 ?答:除去未反应的正丁醇与副产物正丁醚;原理是正丁醇与正丁醚与浓
14、硫酸反应生成佯盐,溶于硫酸而洗涤除去;操作时留意:硫酸不能被水稀释,并充分冷却,温度不能太高,因为佯盐不稳定,受热易分解为原来的正丁醇与正丁醚。用碳酸钠溶液洗涤要留意什么。答:碳酸钠溶液洗涤前先用水洗去大部分的硫酸;洗涤振摇过程要留意放气。4.肉桂酸的制备合成原理柏金反应。本试验的原料药品为什么须要处理,如何处理;答:乙酸酐易吸潮水解为乙酸,苯甲醛久置已被氧化为苯甲酸,都不能反应生成肉桂酸;反应前需重蒸处理。回流反应时,选用什么冷凝管,为什么?答:空气冷凝管;因为回流温度160-170,高于140。温度过高对反应有什么影响;答:温度过高肉桂酸易脱羧,并有聚合副反应发生。水蒸气蒸馏的目的是什么?
15、是否可不进行水蒸气蒸馏而干脆加NaOH处理?后处理加碱与加酸的目的与原理;答:水蒸气蒸馏除去未反应的苯甲醛;不进行水蒸气蒸馏除去苯甲醛而干脆加NaOH处理,苯甲醛在强碱作用下发生岐化反应(自身氧化还原反应)生成苯甲酸与苯甲醇,其中苯甲酸的性质与肉桂酸性质特殊相像,难以除去。后处理加碱,让肉桂酸转化为易溶于水的肉桂酸钠,经脱色过滤后除去固体杂质,在加盐酸酸化,置换出肉桂酸不溶与冷水而结晶析出。加活性炭的目的是什么?减压热过滤的操作留意事项; 答:加活性炭脱色;减压热过滤的操作留意事项参见重结晶内容第问。沸水浴的目的与操作留意事项;答:限制干燥时的加热温度不超过100,避开温度过高,肉桂酸脱羧分解
16、。反应混合物中的苯甲醛可否用蒸馏方法除去,为什么?答:不能;苯甲醛的正常沸点178,若在此温度下蒸除苯甲醛,会导致肉桂酸脱羧分解。5.双酚A的制备合成原理及主要的副反应与副产物;答:苯酚中苯环受OH的活化,简洁在OH邻对位发生亲电取代反应。质子酸H2SO4的作用下,发生如下反应通过反应过程可知,可能存在的副反应1)邻位反应产物 2磺化反应产物苯酚的称取与加料操作;用什么称取?可否量筒量取?为什么取苯酚前需加热?答:苯酚熔点43,常温下为固体;水浴加热熔化后干燥小烧杯称取;不能用量筒量取,凝固后难以转移;加完后用甲苯洗涤称量烧杯。此合成反应为什么须要搅拌?温度计的安装有什么留意事项?答:甲苯与硫酸不相溶,反应体系为两相,反应难以进行;对这类非均相反应需利用搅拌使各相机械混合,提高反应速度。温度过高对反应有什么影响;如何娴熟限制水浴温度?答:温度过高,磺化副反应严峻;限制水浴温度要有提前量,温度上升到35,可停止加热;若40再停止加热,温度会接着上升,过滤时加两张滤纸,否则强酸性条件滤纸易被抽穿;检验洗涤液酸性,应取漏斗下流出的滤液检验。硫酸起什么作用?硫酸浓度过高与过低有何不好?答:硫酸是催化剂;硫酸浓度过高磺化副反应严峻,硫酸浓度太低,反应不能进行。第 12 页