实验4.性质实验1
有机化学实验报告
实验名称:烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛和酮的性质 所在班级: 专业 班 学 号: 姓 名: 实验时间: 年 月 日 实验成绩:
实验四 烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛和酮的性质
【实验目的】
1、验证烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛和酮的主要化学性质。 2、掌握烯、炔、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛和酮的鉴别方法。 【实验原理】
烃类中烷烃在一般情况下比较稳定,在特殊条件下可发生卤代反应。而烯烃和炔烃由于分子中具有不饱和双键(>C=C
芳烃由于在环状共扼体系中电子密度平均化的结果,它的化学性质比烯烃、炔烃稳定,难于发生加成反应和氧化反应,却易发生取代反应,构成了苯和其它芳香烃的特征反应。
卤代烃分子中的C-X键比较活泼,—X可以被—OH、—NH2、—CN等取代,也可与硝酸银醇溶液作用,生成不溶性的卤化银沉淀。烃基的结构和卤素的种类是影响反应的主要因素,分子中卤素活泼性越大,反应进行越快。各种卤代烃卤素的活泼顺序如下:
R-I > R-Br > R-Cl
RCH=CHCH2X,PhCH2X > 3°R-X > 2°R-X > 1°R-X >CH3 -X > RCH=CHX,Ph-X;
醇类的特征反应与羟基有关,羟基中的氢原子可被金属钠取代生成醇钠。羟基还可被卤原子取代。伯、仲、叔醇与卢卡斯(Lucas)试剂(无水氯化锌的浓盐酸溶液)作用时,反应速度不尽相同,生成的产物氯代烷不溶于卢卡斯试剂中,故可以根据出现混浊的快慢来鉴别伯、仲、叔醇。立即出现混浊放置分层为叔醇,经微热几分钟后出现混浊的为仲醇,无明显变化为伯醇。此外,伯仲醇易被氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾等氧化,而叔醇在室温下不易被氧化,故可用氧化反应区别叔醇。
多元醇如丙三醇、乙二醇及1,2-二醇等邻二醇都能与新配制的氢氧化铜溶液作用,生成深蓝色产物,此反应可用于邻二醇的鉴别。
酚的反应比较复杂,除具有酚羟基的特性外,还具有芳环上的取代反应。由于两者的相互影响,使酚具有弱酸性(比碳酸还弱),故溶于氢氧化钠溶液中,而不溶于碳酸氢钠溶液中。苦味酸(2,4,6-三硝基酚)则具有中强的酸性。苯酚与溴水反应可生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀,可用于酚的鉴别。此外,苯酚容易被氧化,可使高锰酸钾紫色退去。与三氯化铁溶液发生特征性的颜色反应,可用于酚类的鉴别。
醚与浓的强无机酸作用可生成 盐,故乙醚可溶于浓硫酸中。当用水稀释时, 盐又分解为原来的醚和酸。用此可分离或除去混在卤代烷中的醚。蒸馏或使用乙醚时,严禁明火
醛和酮分子中含有羰基 (>C=O),所以它们都能与许多试剂发生亲核加成反应。其中与2,4―二硝基苯肼加成时生成黄色2,4―二硝基苯腙沉淀是鉴别羰基化合物的常用方法。
R
NHNH2
R(R)H
C
O+
2
NO2
2NHN
CNO2
H(R)
+H2O
受羰基影响,α-H比较活泼,容易发生卤代、缩合反应。
醛和甲基酮与亚硫酸氢钠发生加成反应,加成产物以结晶形式析出。如果将加成物与稀盐酸或稀碳酸钠溶液共热,则分解为原来的醛或甲基酮。因此这一反应可采用来鉴别和纯化醛或甲基酮。
R
C
(CH3)H
O+NaHSO3
R
C
(CH3)H
SO3NaOH
醛和酮结构上的区别,在反应中表现相互不同的特点。醛羰基碳上连接一个氢原子而有还原性,
陕西中医药大学有机化学实验报告
能被弱碱性氧化剂氧化,例如Tollens试剂、Fehling试剂,而酮则不能。醛能与品红醛试剂(Schiff试剂)作用,形成一种紫红色的醌型染料。酮则不能。我们可以利用这些反应来区别醛和酮。
在分子中具有CH3CO—原子团的化合物,或其他易被次碘酸钠氧化成这种基团的化合物,如
均能发生碘仿反应,这是一个鉴别甲基酮(甲基醇)的简便方法。 【实验试剂】
样品:精制石油醚、松节油、苯和甲苯;1-氯丁烷、1-溴丁烷、1-碘丁烷、氯苄、1-氯丁烷、氯苯、试剂:5%Br2—CCl4 溶液、AgNO3 乙醇溶液(0.1%)、0.1%KMnO4、1:5(v/v)H2SO4、无水乙醇,正丁醇,仲丁醇,叔丁醇,卢卡斯试剂,甘油,乙二醇,苦味酸,碳酸氢钠溶液(5%),三氧化铁溶液(1%),乙醚,金属钠,酚酞溶液,高锰酸钾溶液(0.5%),浓硫酸(96~98%),异丙醇,稀
-1-1
盐酸(6 mol·L),苯酚,氢氧化钠(10%,20%),碳酸钠(5%),饱和溴水,稀硫酸(3mol·L),重铬酸钾溶液(5%),硫酸亚铁铵(2%),硫氰化铵(1%),甲醛水溶液,饱和亚硫酸氢钠溶液,乙醛水溶液,10% 氢氧化钠溶液,苯甲醛,2%氨水溶液,丙酮,2,4一二硝基苯肼试剂,乙醇,希夫 (Schiff)试剂,5% 硝酸溶液。
仪器:试管、试管架、水浴等。 【实验内容与步骤】
1、烃的性质
2、卤代烃的性质
2.1 相同烃基,不同卤素活性的比较
陕西中医药大学有机化学实验报告
)
陕西中医药大学有机化学实验报告
2 酚的性质
2.3 苯酚与三氯化铁作用
陕西中医药大学有机化学实验报告
[l]3.4 Tollen's试验
陕西中医药大学有机化学实验报告
3.5 Schiff’s试验
1、苯和甲苯的溴代条件有何不同,各是什么类型反应?
2、苯的溴代、氧化等反应,为什么只能温热而不能的沸水浴中加热?
3、说明下列卤代烃反应活泼性次序的原因:
陕西中医药大学有机化学实验报告
① RI > RBr > RCl;
② PhCH2Cl > CH3(CH2)2Cl > PhCl
4、为什么必须使用无水乙醇与金属钠反应?反应产物加水后用酚酞检验,产生什么现象并加以说明。
5、用卢卡斯试剂如何鉴别伯、仲、叔醇。
6、苯酚和三氧化铁溶液显紫色,当加入NaOH溶液,使溶液呈碱性,请预测可能出现的现象,并用实验加以验证。
【实验原始记录】