有机化学实验 I 蔡双莲刘强 史玲 匡永清 化学化工学院 实验中心
1 有机化学实验 Ⅱ 蔡双莲 刘 强 史 玲 匡永清 化 学 化 工 学 院 实 验 中 心
说明： 1.每位老师和助教都要在课前来实验室作预实验，并作好实验记录 2.严格规范学生实验操作。 3.实验报告参考附件1 有机化学实验 实验1正溴丁烷1 实验2薄层层析与柱层析3 实验3环己烯的制备（折光率的测定）26 实验4苯甲酸乙酯29 实验5对甲苯乙酮的合成或对异丙基苯乙酮的合成29 实验62-甲基-2-己醇29 实验77,7一二氯双环4.1.01庚烷（减压蒸馏）38 实验8安息香的铺酶合成48 实验9肉桂酸的合成（水蒸汽蒸馏）51 实验10由苯胺合成对硝基苯胺的设计合成57 附件1实验报告模板60 2
2 说明： 1． 每位老师和助教都要在课前来实验室作预实验,并作好实验记录. 2． 严格规范学生实验操作。 3． 实验报告参考附件 1 有机化学实验 实验 1 正溴丁烷 1 实验 2 薄层层析与柱层析 3 实验 3 环己烯的制备(折光率的测定) 26 实验 4 苯甲酸乙酯 29 实验 5 对甲苯乙酮的合成或对异丙基苯乙酮的合成 29 实验 6 2-甲基-2-己醇 29 实验 7 7，7 一二氯双环[4.1.0]庚烷(减压蒸馏) 38 实验 8 安息香的铺酶合成 48 实验 9 肉桂酸的合成(水蒸汽蒸馏) 51 实验 10 由苯胺合成对硝基苯胺的设计合成 57 附件 1 实验报告模板 60
实验1正溴丁烷 [反应原理] 实验室中，制备一卤代烷的最简单的方法是通过氢卤酸与醇发生亲核取代反 应来制备。 H R-OH HXR-X H2O 本实验利用正丁醇与氢溴酸作用生成正溴丁烷。 主反应： NaBr+H2SO4 HBr+NaHSO4[1] CH:CH2CH2CH2OH+HBr-CH:CH2CH2CH2Br+H2O 副反应： CHOH H2So CaHs+H2O 2C4HOH- 2SO4 CHOC Ho H2O [药品] 正丁醇3毫升0.033摩尔 溴化钠（无水）5.1克0.05摩尔 浓硫酸5毫升0.094摩尔 水[2]4.1毫升 碳酸钠、无水氯化钙。 [实验操作] 在圆底烧瓶中放入4.1毫升水和5毫升浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，加 入3毫升正丁醇，最后加入5.1克溴化钠[3]和2-3粒沸石。装成带有气体吸收的 回流装置（如图1-1）。加热回流半小时，稍冷后改回流装置为蒸馏装置。加热蒸 馏至正溴丁烷全部蒸出[4]。将馏出液倒入分液滤斗中，把下层放入干燥的三角 瓶中[6]，在水冷却下慢慢加入等体积的浓硫酸[8]，振匀后倒入干燥的分液漏斗 中。仔细分出下层硫酸，分别用10%碳酸钠溶液、水洗涤有机层。把洗涤后的有 机层放于干燥三角瓶中，用1-2小块无水氯化钙干燥至澄清后蒸馏.收集98-102℃ 馏分。产量2-2.5克
1 实验 1 正溴丁烷 [反应原理] 实验室中，制备一卤代烷的最简单的方法是通过氢卤酸与醇发生亲核取代反 应来制备。 R-OH + HX R-X + H2O H 本实验利用正丁醇与氢溴酸作用生成正溴丁烷。 主反应： NaBr+H2SO4 HBr+NaHSO4 [1] CH3CH2CH2CH2OH+HBr→CH3CH2CH2CH2Br+H2O 副反应： C4H9OH C4H8 + H2O H2SO4 2C4H9OH C4H9OC4H9 + H2O H2SO4 [药品] 正丁醇 3 毫升 0.033 摩尔 溴化钠（无水） 5.1 克 0.05 摩尔 浓硫酸 5 毫升 0.094 摩尔 水[2] 4.1 毫升 碳酸钠、无水氯化钙。 [实验操作] 在圆底烧瓶中放入 4.1 毫升水和 5 毫升浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，加 入 3 毫升正丁醇，最后加入 5.1 克溴化钠[3]和 2-3 粒沸石。装成带有气体吸收的 回流装置（如图 1-1）。加热回流半小时，稍冷后改回流装置为蒸馏装置。加热蒸 馏至正溴丁烷全部蒸出[4]。将馏出液倒入分液滤斗中，把下层放入干燥的三角 瓶中[6]，在水冷却下慢慢加入等体积的浓硫酸[8]，振匀后倒入干燥的分液漏斗 中。仔细分出下层硫酸，分别用 10%碳酸钠溶液、水洗涤有机层。把洗涤后的有 机层放于干燥三角瓶中，用1-2小块无水氯化钙干燥至澄清后蒸馏。收集98-102℃ 馏分。产量 2-2.5 克
纯正溴丁烷为无色透明的液体。沸点101.0℃，d241.276。 [附注] (1)不用溴化钠和硫酸，而用含48%溴化氢的氢溴酸也可，但产率低。若同时加 入适量的浓硫酸作脱水剂，产率明显提高。 (2)加入量由计算而得。一般反应产生的溴化氢与水的重量比为1：1。水太多， 氢溴酸的浓度低，产率明显降低，水太少，则产生的溴化氢易挥发，即浪费 原料又污染环境。 (3)如果是含结晶水的溴化钠，可按计算增加结晶溴化钠的用量，并相应地减少 加入的水量。溴化钠可不必研的很细，因反应不需要溴化氢一下子产生，稍 大块的溴化钠可逐步与酸作用，所产生的溴化氢可更有效地被利用。 (4)正溴丁烷全部蒸馏出的标志为：馏出液由混浊变澄清：反应液上层消失并澄 清。 (⑤)分出的下层粗产物尽量不带水，并用干燥的三角瓶接收，以免下步用浓硫酸 洗涤时因有水而发热至产品挥发。 (6)浓疏酸洗掉产物中未作用的正丁醇和副产物正丁醚。 [思考题] (1)正丁醇与溴化氢作用生成正溴丁烷和水的反应是可逆反应，可是本实验在 反应前还要加入水，这是为什么？ (2)从反应混合物中分离出粗产物正溴丁烷，为什么要用蒸馏的方法，而不直 接用分液漏斗分离？ (3)对粗产物的各步洗涤目的是什么？ 图1.1 2
2 纯正溴丁烷为无色透明的液体。沸点 101.0℃，d 20 4 1.276。 [附注] (1) 不用溴化钠和硫酸，而用含 48%溴化氢的氢溴酸也可，但产率低。若同时加 入适量的浓硫酸作脱水剂，产率明显提高。 (2) 加入量由计算而得。一般反应产生的溴化氢与水的重量比为 1：1。水太多， 氢溴酸的浓度低，产率明显降低，水太少，则产生的溴化氢易挥发，即浪费 原料又污染环境。 (3) 如果是含结晶水的溴化钠，可按计算增加结晶溴化钠的用量，并相应地减少 加入的水量。溴化钠可不必研的很细，因反应不需要溴化氢一下子产生，稍 大块的溴化钠可逐步与酸作用，所产生的溴化氢可更有效地被利用。 (4) 正溴丁烷全部蒸馏出的标志为：馏出液由混浊变澄清；反应液上层消失并澄 清。 (5) 分出的下层粗产物尽量不带水，并用干燥的三角瓶接收，以免下步用浓硫酸 洗涤时因有水而发热至产品挥发。 (6) 浓硫酸洗掉产物中未作用的正丁醇和副产物正丁醚。 [思考题] （1） 正丁醇与溴化氢作用生成正溴丁烷和水的反应是可逆反应，可是本实验在 反应前还要加入水，这是为什么？ （2） 从反应混合物中分离出粗产物正溴丁烷，为什么要用蒸馏的方法，而不直 接用分液漏斗分离？ （3） 对粗产物的各步洗涤目的是什么？ 图 1.1
实验2薄层层析与柱层析 2.8.1薄层色谱 薄层色-谱(thin layer chromatography),常用TLC表示，是一种微量、快速 和简便的色谱方法，可用于分离混合物和精制化合物。它展开时间短（几十分钟 就可达到分离目的)，分离效果高（可达到300~4000块理论塔板数），需要样 品少（几到几十微克甚至0.01山g)。如果将吸附层加厚，样品点成一条线时，又 可用作制备色谱，分离多达500mg的样品，用于精制样品。特别适用于挥发性 较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。 常用的薄层色谱有吸附色谱和分配色谱两类。一般能用硅胶或氧化铝薄层 色谱分开的物质，也能用硅胶或氧化铝柱色谱分开：凡能用硅藻土和纤维素作支 持剂的分配柱色谱能分开的物质，也可分别用硅藻土和纤维素薄层色谱展开，因 此薄层色谱常用作柱色谱的先导。 薄层色谱是在干净的玻璃板(10cm×3cm)上均匀地涂一层吸附剂或支持剂， 待干燥、活化后将样品溶液用管口平整的毛细管滴加于离薄层板一端约1c处 的起点线上，晾干或吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内，浸入深度为0.5 cm。待展开剂前沿离顶端约1cm附近时，将色谱板取出，干燥后喷以显色剂， 或在紫外灯下显色。记录原点至主斑点中心及展开剂前沿的距离，计算R值： 凡，-溶质的最高浓度中心至原点中心的距离 溶剂前沿至原点中心的距离 图1.2是二组分混合物展开后各组分的R值。良好的分离，R,值应在0.15~ 0.75之间，否则应更换展开剂重新展开。 溶剂前沿 02 01 样点 展开前 展开后 图2.1二组分混合物的TLC 3
3 实验 2 薄层层析与柱层析 2.8.1 薄层色谱 薄层色-谱(thin layer chromatography)，常用 TLC 表示，是一种微量、快速 和简便的色谱方法，可用于分离混合物和精制化合物。它展开时间短（几十分钟 就可达到分离目的），分离效果高（可达到 300～4 000 块理论塔板数），需要样 品少(几到几十微克甚至 o．01 μ-g)。如果将吸附层加厚，样品点成一条线时，又 可用作制备色谱，分离多达 500 mg 的样品，用于精制样品。特别适用于挥发性 较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。 常用的薄层色谱有吸附色谱和分配色谱两类。一般能用硅胶或氧化铝薄层 色谱分开的物质，也能用硅胶或氧化铝柱色谱分开；凡能用硅藻土和纤维素作支 持剂的分配柱色谱能分开的物质，也可分别用硅藻土和纤维素薄层色谱展开，因 此薄层色谱常用作柱色谱的先导。 薄层色谱是在干净的玻璃板(10 cm×3 cm)上均匀地涂一层吸附剂或支持剂， 待干燥、活化后将样品溶液用管口平整的毛细管滴加于离薄层板一端约 1 cm 处 的起点线上，晾干或吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内，浸入深度为 0.5 cm。待展开剂前沿离顶端约 1 cm 附近时，将色谱板取出，干燥后喷以显色剂， 或在紫外灯下显色。记录原点至主斑点中心及展开剂前沿的距离，计算 Rf 值： Rf 溶质的最高浓度中心至原点中心的距离 溶剂前沿至原点中心的距离 图 1.2 是二组分混合物展开后各组分的 Rf 值。良好的分离，Rf，值应在 0.15～ 0.75 之间，否则应更换展开剂重新展开。 图 2.1 二组分混合物的 TLC