有机化合物分离与鉴.ppt

有机化合物的分离与鉴别有机化合物的分离与鉴别 一、有机化合物的分离一、有机化合物的分离 分离有机混合物的几种方法分离有机混合物的几种方法二、有机化合物的鉴别二、有机化合物的鉴别 烃类化合物的鉴别烃类化合物的鉴别 羟基化合物的鉴别羟基化合物的鉴别 醚、醛、酮的鉴别醚、醛、酮的鉴别 羧酸与羧酸衍生物的鉴别羧酸与羧酸衍生物的鉴别 胺的鉴别胺的鉴别 硝基化合物的鉴别硝基化合物的鉴别分离与鉴别的概念分离与鉴别的概念分离：将混合物一一分成单一组分的纯净物；分离：将混合物一一分成单一组分的纯净物；鉴别：而鉴别是将几种外观相似的有机箱化鉴别：而鉴别是将几种外观相似的有机箱化合物采用物理及化学方法将它们区分开。合物采用物理及化学方法将它们区分开。LOGO分离有机混合物的几种方法：1 1 1 1、根据混合物各组、根据混合物各组、根据混合物各组、根据混合物各组分化学性质的不同分化学性质的不同分化学性质的不同分化学性质的不同进行分离的方法进行分离的方法进行分离的方法进行分离的方法：这类方法最常见的是这类方法最常见的是对有机酸、碱或中性对有机酸、碱或中性化合物所构成的混合化合物所构成的混合物，一般利用成盐反物，一般利用成盐反应进行分离。应进行分离。LOGO分离有机混合物的几种方法：2、根据混合、根据混合 物各组分溶解物各组分溶解 度的不同进行度的不同进行 分离的方法：分离的方法：由于不同化合物的由于不同化合物的极性不同，使其在极性不同，使其在一定溶剂中的溶解一定溶剂中的溶解度不同。可采用萃度不同。可采用萃取法。取法。如：乙醇和环己酮如：乙醇和环己酮的混合物的混合物LOGO分离有机混合物的几种方法：分离有机混合物的几种方法：3、根据混合物、根据混合物各组分挥发性各组分挥发性的不同进行分的不同进行分离：离：这类组分由于沸点或这类组分由于沸点或蒸气压不同，可采用蒸气压不同，可采用蒸馏蒸馏/减压蒸馏、水蒸减压蒸馏、水蒸气蒸馏、升华等方法。气蒸馏、升华等方法。如邻硝基苯酚和对硝如邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物基苯酚的混合物例：如何将硝基苯、苯胺、苯酚组成的混合物进行分离例：如何将硝基苯、苯胺、苯酚组成的混合物进行分离例：如何将硝基苯、苯胺、苯酚组成的混合物进行分离解：硝基苯、苯胺、苯酚解：硝基苯、苯胺、苯酚加NaOH加乙醚加乙醚水层水层苯酚钠苯酚钠HCl水溶液水溶液分去水层，干燥后蒸馏分去水层，干燥后蒸馏苯酚苯酚 乙醚层乙醚层苯胺、硝基苯苯胺、硝基苯HCl水溶液水溶液 水层水层苯胺盐酸盐苯胺盐酸盐NaOH水溶液水溶液分去水层，干燥后蒸馏分去水层，干燥后蒸馏苯胺苯胺乙醚层乙醚层硝基苯硝基苯蒸去乙醚，干燥蒸去乙醚，干燥硝基苯硝基苯LOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：烷烃烷烃烯烃烯烃共轭二烯烃共轭二烯烃环烷烃环烷烃芳烃芳烃炔烃炔烃LOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别烃类化合物的鉴别（1）烷烃：）烷烃：RH+Br RBr+HBr这个反应由于产生溴化氢，把蘸有这个反应由于产生溴化氢，把蘸有浓氨水的玻璃棒放在试管口时会有浓氨水的玻璃棒放在试管口时会有白雾生成，或用蓝色石蕊试纸检验白雾生成，或用蓝色石蕊试纸检验。CCl4 hvLOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：（2）烯烃：）烯烃：a、溴的四氯化碳溶液试验：大多数、溴的四氯化碳溶液试验：大多数烯烃可使溴的四氯化碳的棕红色褪去。烯烃可使溴的四氯化碳的棕红色褪去。C=C +Br2 C C 注意：有些化合物如酚、芳胺、醛酮等也会使溴褪色，但注意：有些化合物如酚、芳胺、醛酮等也会使溴褪色，但这些反应常伴有溴化氢气体，且不溶于四氯化碳中，可用这些反应常伴有溴化氢气体，且不溶于四氯化碳中，可用石蕊试纸检验其实存在，以区别取代和加成反应。个别位石蕊试纸检验其实存在，以区别取代和加成反应。个别位阻在的烯烃及双键连有电负性较多的基团时，这个鉴别不阻在的烯烃及双键连有电负性较多的基团时，这个鉴别不明显或不能反应，例如明显或不能反应，例如1，2-二苯乙烯反应很慢二苯乙烯反应很慢;而四苯乙而四苯乙烯不能加成。烯不能加成。BrBrLOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：b、高锰酸钾溶液试验：烯烃遇高锰酸钾高锰酸钾溶液试验：烯烃遇高锰酸钾后可使后者紫色褪去生成褐色二氧化锰后可使后者紫色褪去生成褐色二氧化锰沉淀。干扰其试验是一些酚、醛、醇及沉淀。干扰其试验是一些酚、醛、醇及炔烃。一些不与溴的四氯化碳溶液反应炔烃。一些不与溴的四氯化碳溶液反应的烯烃（如四苯乙烯、二苯乙烯）可被的烯烃（如四苯乙烯、二苯乙烯）可被高锰酸钾氧化。高锰酸钾氧化。LOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：3、炔烃、炔烃 以上两个烯烃的鉴别试验同样也可用于烯以上两个烯烃的鉴别试验同样也可用于烯烃的检定。做为炔烃的特性检定，就是对三烃的检定。做为炔烃的特性检定，就是对三键上氢质子的鉴定。键上氢质子的鉴定。R C CH+Ag(NH3)2 R C C Ag +NH4+NH3 灰白色灰白色R C CH+Cu(NH3)2 R C C Cu +NH4+NH3 砖红色砖红色+LOGO烃类化合物的鉴别：烃类化合物的鉴别：4、共轭二烯烃共轭二烯烃 双烯合成反应（狄耳斯双烯合成反应（狄耳斯阿德尔反应）是共轭阿德尔反应）是共轭二烯烃所特有的反应。含共轭双键的化合物与顺丁烯二酸酐发二烯烃所特有的反应。含共轭双键的化合物与顺丁烯二酸酐发生双烯合成反应所生成的加成物往往是有固定熔点的晶体，可生双烯合成反应所生成的加成物往往是有固定熔点的晶体，可用于共轭二烯烃的鉴别。用于共轭二烯烃的鉴别。+oooooo由于小环烷烃（三、四元环）的活泼性，可利用与溴由于小环烷烃（三、四元环）的活泼性，可利用与溴由于小环烷烃（三、四元环）的活泼性，可利用与溴的四氯化碳的加成开环反应来鉴别。与烯烃的区别利的四氯化碳的加成开环反应来鉴别。与烯烃的区别利的四氯化碳的加成开环反应来鉴别。与烯烃的区别利用小环烷烃对氧化剂用小环烷烃对氧化剂用小环烷烃对氧化剂 的稳定性，小环烷烃不能与高锰的稳定性，小环烷烃不能与高锰的稳定性，小环烷烃不能与高锰酸钾溶液反应，这样可将烯烃和小环烯烃区分开。而酸钾溶液反应，这样可将烯烃和小环烯烃区分开。而酸钾溶液反应，这样可将烯烃和小环烯烃区分开。而稳定的环烷烃与开链烷烃的检验方法相同。稳定的环烷烃与开链烷烃的检验方法相同。稳定的环烷烃与开链烷烃的检验方法相同。5、环烷烃、环烷烃6、芳烃 许多芳烃可与浓硫酸反应而溶于浓硫酸中。+H2SO4SO3H+H2O可用此法来区别烷烃、环烷烃（小环烷烃除外）与可用此法来区别烷烃、环烷烃（小环烷烃除外）与芳烷烃。此外还可以采用硫酸芳烷烃。此外还可以采用硫酸-甲醛试验。含有甲甲醛试验。含有甲醛的浓硫酸在室温及微热情况下可与芳烃、酚等衍醛的浓硫酸在室温及微热情况下可与芳烃、酚等衍生物呈现不同的颜色或沉淀。例如苯的反应如下：生物呈现不同的颜色或沉淀。例如苯的反应如下：各种芳烃反应后产生的颜色为：各种芳烃反应后产生的颜色为：橙色：橙色：三乙苯三乙苯蓝绿色：蓝绿色：联苯联苯 绿色：绿色：稠环芳烷稠环芳烷红色：红色：苯、甲苯、二甲苯、异丙苯苯、甲苯、二甲苯、异丙苯+HCHOH2SO4CH2 (o)H2SO4CHo2LOGO卤代烃的鉴别：卤代烃的鉴别：a、硝酸银醇溶液试验、硝酸银醇溶液试验 b、碘化钠、碘化钠丙酮溶液试验丙酮溶液试验a a a、硝酸银醇溶液试验硝酸银醇溶液试验硝酸银醇溶液试验硝酸银醇溶液试验硝酸银醇溶液试验硝酸银醇溶液试验 卤代烃与硝酸银醇溶液反应的结果是产生卤化银沉淀：卤代烃与硝酸银醇溶液反应的结果是产生卤化银沉淀：卤代烃与硝酸银醇溶液反应的结果是产生卤化银沉淀：RX+AgNORX+AgNORX+AgNO3 33 RONO RONO RONO3 33 +AgX +AgX +AgX由于卤代烃分子结构不同，上述反应的反应速度差别较大。由于卤代烃分子结构不同，上述反应的反应速度差别较大。由于卤代烃分子结构不同，上述反应的反应速度差别较大。可将卤代烃分成三种：可将卤代烃分成三种：可将卤代烃分成三种：（1 1 1）室温下立刻产生卤化银沉淀的卤代烃有）室温下立刻产生卤化银沉淀的卤代烃有）室温下立刻产生卤化银沉淀的卤代烃有：R RR3 33CXCXCX；RCH=CHCHRCH=CHCHRCH=CHCH2 22X X X；C CC6 66H HH5 55-CH-CH-CH2 22X X X；RCHBrCHRCHBrCHRCHBrCH2 22BrBrBr；RIRIRI（2 2 2）室温下反应较慢，加热后能产生沉淀的卤代烃有：）室温下反应较慢，加热后能产生沉淀的卤代烃有：）室温下反应较慢，加热后能产生沉淀的卤代烃有：RCH2XRCH2XRCH2X（碘代物除外）；（碘代物除外）；（碘代物除外）；R RR2 22CHClCHClCHCl；O OO2 22N NNNO2Clb b b、碘化钠、碘化钠、碘化钠丙酮溶液试验：丙酮溶液试验：丙酮溶液试验：许多氯代物和溴代物可与碘化钠许多氯代物和溴代物可与碘化钠许多氯代物和溴代物可与碘化钠丙酮溶液反应生成氯丙酮溶液反应生成氯丙酮溶液反应生成氯化钠或溴化钠沉淀。化钠或溴化钠沉淀。化钠或溴化钠沉淀。（3）加热后仍无卤化银沉淀的卤代烃有：）加热后仍无卤化银沉淀的卤代烃有：Ar-X；RCH=CHX；HCCl3；ArC CH2X及ROCH2CH2X等ORCl +NaI RI +NaCl丙酮丙酮 RBr +NaI RI +NaBr丙酮丙酮LOGO1、醇的鉴别、醇的鉴别2、醛的鉴别、醛的鉴别3、酮的鉴别、酮的鉴别4、醚的鉴别、醚的鉴别LOGO1、醇的鉴别、醇的鉴别2ROH+2Na 2RONa+H2R2CHOH+HCl R2CHCl+H2OZnCl22723minR3COH+HCl R3CCl+H2OZnCl227立即立即LOGO醛的鉴别：a、吐伦试验：、吐伦试验：吐伦试剂中的银离子被还原成金属银，均匀附着在试管壁吐伦试剂中的银离子被还原成金属银，均匀附着在试管壁上，形成光亮的银镜。由于它不能与一般的酮反应，因此上，形成光亮的银镜。由于它不能与一般的酮反应，因此可以区分醛和酮。可以区分醛和酮。b、费林（、费林（Fehling)试验：试验：费林溶液是酒石酸钾钠和硫酸铜的碱性溶液，此试剂起着费林溶液是酒石酸钾钠和硫酸铜的碱性溶液，此试剂起着氧化铜的作用，它被醉茶还原为砖红色沉淀的氧化亚铜。氧化铜的作用，它被醉茶还原为砖红色沉淀的氧化亚铜。RCHO +2Ag(NH3)2OH R C ONH4+2Ag +3NH3+H2OOR C H+CuO R C OH+Cu2OOOLOGO醛的鉴别：c、西佛试验（、西佛试验（Schiffs）西佛试剂用来鉴别醛酮。酮一般显示负性结果，醛得到西佛试剂用来鉴别醛酮。酮一般显示负性结果，醛得到正性结果。本试验也可鉴别甲醛和其它的醛。正性结果正性结果。本试验也可鉴别甲醛和其它的醛。正性结果的醛类反应后呈紫红色，若在呈紫红色溶液中慢慢加入的醛类反应后呈紫红色，若在呈紫红色溶液中慢慢加入少许少许25%的硫酸，溶液若很快褪色的则表明是其它的醛的硫酸，溶液若很快褪色的则表明是其它的醛类，颜色经久不褪的表明是甲醛。酮类与品红试剂不起类，颜色经久不褪的表明是甲醛。酮类与品红试剂不起反应。反应。酮的鉴别酮的鉴别：a、2，4-二硝基苯肼试验：二硝基苯肼试验：上述所有的醉茶和酮都是能与上述所有的醉茶和酮都是能与2，4-硝其苯肼反应，生成黄色或橙硝其苯肼反应，生成黄色或橙色的色的2，4-二硝其苯腙沉淀二硝其苯腙沉淀所以，所以，2，4-二硝其苯肼又称为羰基试剂，用于区别羰基化合物和二硝其苯肼又称为羰基试剂，用于区别羰基化合物和非羰基化合物。一些易被氧化的非羰基化合物。一些易被氧化的、-不饱和醇、苄醇及缩醇也与不饱和醇、苄醇及缩醇也与此试剂盒呈正性反应。此试剂盒呈正性反应。b、碘仿反应、碘仿反应次碘酸钠可与甲基酮、乙醛及能与此试剂反应生成上述醛酮次碘酸钠可与甲基酮、乙醛及能与此试剂反应生成上述醛酮的醇发生反应，生成三碘甲烷黄色沉淀。的醇发生反应，生成三碘甲烷黄色沉淀。C=O+H2NNH C=NNH +H2ORR1(H)NO2NO2RR1(H)NO2NO2R(H)C CH3+3NaOI R(H)C ONa+CHI3 +NaOHOO(黄色)R(H)CH CH3 R(H)C CH3OHNaOIO因此下述化合物可此确定有此反应发生的，均可产生碘仿沉淀：因此下述化合物可此确定有此反应发生的，均可产生碘仿沉淀：但有一些化合物可与此试剂发生水解反应生成醋酸，得不到碘仿沉淀。例如：但有一些化合物可与此试剂发生水解反应生成醋酸，得不到碘仿沉淀。例如：CH3CHO,CH3CH2OH,CH3 C R,CH3CH R (R=烷基，芳基烷基，芳基)OOHCH3 CCH2C CH3 ,CH3 CH CH2 CHCH3OOOHOHCH3 CCH2COOR ;CH3 CCH2CN ;CH3 CCH2NO2 等OOO醚的鉴别醚的鉴别醚的鉴别醚的鉴别：一般来讲醚对一些常用的化学试剂是惰性的，与烷烃的性质相一般来讲醚对一些常用的化学试剂是惰性的，与烷烃的性质相一般来讲醚对一些常用的化学试剂是惰性的，与烷烃的性质相似，但由于醚分子含有氧，可与浓硫酸生成似，但由于醚分子含有氧，可与浓硫酸生成似，但由于醚分子含有氧，可与浓硫酸生成yangyangyang盐，盐，盐，yangyangyang盐盐盐可溶于浓硫酸中。可溶于浓硫酸中。可溶于浓硫酸中。而烷烃则不能溶于浓硫中。而烷烃则不能溶于浓硫中。此外，还可利用醚与氢碘酸的反应来鉴别此外，还可利用醚与氢碘酸的反应来鉴别ROR+H2SO4(冷)ROR+HSO4-H产生的碘代烷遇到硝酸汞可生成碘化汞的橙色沉淀。产生的碘代烷遇到硝酸汞可生成碘化汞的橙色沉淀。ROR+2HI RI+RI+H2OR I+HgNO3 HgI2 +RONO2(橙红色橙红色)LOGO羧酸及其衍生物的鉴别：aa、酰胲铁试验：羧酸不能直接和羟氨反应生成羟酰胲铁试验：羧酸不能直接和羟氨反应生成羟肟酸，但可先将羧酸转变为酰氯，再转变成酯，肟酸，但可先将羧酸转变为酰氯，再转变成酯，酯可与羟氨作用生成羟肟酸，羟肟酸在弱酸性溶酯可与羟氨作用生成羟肟酸，羟肟酸在弱酸性溶液中与三氯化铁形成有色的羟肟酸铁（又称酰胲液中与三氯化铁形成有色的羟肟酸铁（又称酰胲铁），颜色大多数为紫红色或深红色。铁），颜色大多数为紫红色或深红色。R COOH+SOCl2 RCOCl+SO2+HCl RCOCl+ROH RCOOR+HClRCOOR+H2NOH RC NHOH+ROHOH-O3RC NHOH+FeCl3 RCNHO 3 Fe+3HClH+OLOGO羧酸及其衍生物的鉴别：b、中和当量试验：由于羧酸具有酸的性质，常中和当量试验：由于羧酸具有酸的性质，常常可以用指示剂或它们在碳酸氢钠溶液中的溶常可以用指示剂或它们在碳酸氢钠溶液中的溶解这样的简单方法来鉴别。但有些羧酸由于酸解这样的简单方法来鉴别。但有些羧酸由于酸性较弱，仅能采用标准碱滴定的方法来计算中性较弱，仅能采用标准碱滴定的方法来计算中和当量。和当量。酯、酰卤、酸酐及酰胺都可以生成相应的羟肟酯、酰卤、酸酐及酰胺都可以生成相应的羟肟酸。利用酸。利用羟肟酸铁试验来检验羟肟酸铁试验来检验它们的存在。它们的存在。除此之外，还可利用这四种衍生物除此之外，还可利用这四种衍生物结构上的差异加以区结构上的差异加以区别别。低级衍生物可通过水解的方法，例如酰卤水解时可。低级衍生物可通过水解的方法，例如酰卤水解时可产生卤化氢，卤化氢可使湿的蓝色石蕊试纸产生卤化氢，卤化氢可使湿的蓝色石蕊试纸变红变红;酰胺碱酰胺碱性水解后产生性水解后产生NH3，可使红色石蕊试纸，可使红色石蕊试纸变蓝变蓝。胺的鉴别胺的鉴别a、亚硝酸试验亚硝酸试验：伯、仲、叔胺与亚硝酸作用的现象各不相同。伯、仲、叔胺与亚硝酸作用的现象各不相同。伯胺伯胺：RNH2+HNO2 ROH+N2 +H2O 脂肪族伯胺形成的重氮盐很不稳定，甚至在脂肪族伯胺形成的重氮盐很不稳定，甚至在0时很快水时很快水解生成醇、烯烃及其它产物解生成醇、烯烃及其它产物;同时放出氮气。芳香族伯胺形同时放出氮气。芳香族伯胺形成的重氮盐在低温下较为稳定，当加入少许成的重氮盐在低温下较为稳定，当加入少许-萘酚后立即产萘酚后立即产生偶氮化合物，其颜色为红色。生偶氮化合物，其颜色为红色。仲胺：脂肪族及芳香族仲胺均能与亚硝酸作用，产生仲胺：脂肪族及芳香族仲胺均能与亚硝酸作用，产生黄色固体或油状的黄色固体或油状的N-亚硝基物。亚硝基物。R2NH+HNO2 R2N N=O+H2ONH+HNO2 +H2ONN=O叔胺：脂肪族叔胺由于氮上没有氢只和亚硝酸生成不稳叔胺：脂肪族叔胺由于氮上没有氢只和亚硝酸生成不稳定易水解的亚硝酸盐。芳香族叔胺若苯环对位无取代基定易水解的亚硝酸盐。芳香族叔胺若苯环对位无取代基时可与亚硝酸发生芳环上的取代反应。时可与亚硝酸发生芳环上的取代反应。N(CH3)2+HNO2 O=N N(CH3)2(绿色片状结晶绿色片状结晶)（黄色固体）（黄色固体）b b、兴斯堡试验：、兴斯堡试验：三种胺与苯磺酰氯发生不同的反应：三种胺与苯磺酰氯发生不同的反应：RNH2+NaOH+SO2Cl Na+SO2NR +NaCl+H2O根据生成的苯磺酰伯胺能溶在氢氧化钠溶液中，而根据生成的苯磺酰伯胺能溶在氢氧化钠溶液中，而苯磺酰仲胺不溶，叔胺与苯磺酰氯不反应的差别来苯磺酰仲胺不溶，叔胺与苯磺酰氯不反应的差别来区别这三种胺。区别这三种胺。_R2NH+NaOH+SO2Cl SO2NR2 +NaCl+H2OR3N+NaOH+SO2Cl 无反应c c、异腈试验：、异腈试验：大多数伯胺可以和氯仿大多数伯胺可以和氯仿-氢氧化钠反应，形成具有恶氢氧化钠反应，形成具有恶臭的异腈，此反应非常灵敏，可以检验出夹杂在其它臭的异腈，此反应非常灵敏，可以检验出夹杂在其它胺中的痕量伯胺。胺中的痕量伯胺。C6H5NH2+CHCl3+3KOH C6H5NC+3KCl+3H2O生成的异腈有毒，反应完毕后就加入稀盐酸将其分解。生成的异腈有毒，反应完毕后就加入稀盐酸将其分解。硝基化合物的鉴别：硝基化合物的鉴别：a、亚硝酸试验：、亚硝酸试验：伯仲硝基烷烃可与亚硝酸发生如下反应：伯仲硝基烷烃可与亚硝酸发生如下反应：RCH2NO2+HONO RC +H2O 在碱性溶液中硝肟酸盐呈红色（这些盐在干燥时易爆炸）在碱性溶液中硝肟酸盐呈红色（这些盐在干燥时易爆炸）。假设醇在溶液中是蓝色的。叔硝基烷烃由于没有。假设醇在溶液中是蓝色的。叔硝基烷烃由于没有-氢氢原子，因此与亚硝酸无反应。原子，因此与亚硝酸无反应。R2CHNO2+HONO R2C +H2O NOHNO2NO2N=O硝肟酸硝肟酸假硝醇假硝醇硝基化合物的鉴别：硝基化合物的鉴别：b、丙酮、丙酮-氢氧化钠试验：氢氧化钠试验：芳香族硝基化合物可采用丙酮芳香族硝基化合物可采用丙酮-氢氧化钠溶液检氢氧化钠溶液检出。二元硝基化合物很快呈紫蓝色，三元硝基出。二元硝基化合物很快呈紫蓝色，三元硝基物呈深红色，地元硝基化合物无显色反应。物呈深红色，地元硝基化合物无显色反应。