有机化学实验基本操作.pptx

答：有两种情况需要使用回流反应装置：答：有两种情况需要使用回流反应装置：(1)(1)反应为强放热的、物料的沸点又低，用回流装置将反应为强放热的、物料的沸点又低，用回流装置将 气化的物料冷凝回到反应体系中。气化的物料冷凝回到反应体系中。(2)(2)反应很难进行，需要长时间在较高的温度下反应，反应很难进行，需要长时间在较高的温度下反应，需用回流装置保持反应物料在沸腾温度下进行反应。需用回流装置保持反应物料在沸腾温度下进行反应。有机实验中，什么时候利用回流反应装置？怎样操作回流反应装置？第1页/共72页答：答：在有机实验中，有两种情况使用蒸出反应装置：在有机实验中，有两种情况使用蒸出反应装置：一种情况是反应是可逆平衡的，随着反应的进行，常用蒸一种情况是反应是可逆平衡的，随着反应的进行，常用蒸出装出装置随时将产物蒸出，使平衡向正反应方向移动。如乙酸乙酯、正丁置随时将产物蒸出，使平衡向正反应方向移动。如乙酸乙酯、正丁醚的制备。醚的制备。另一种情况是反应产物在反应条件下很容易进行二次反应，需另一种情况是反应产物在反应条件下很容易进行二次反应，需及及时时将将产产物物从从反反应应体体系系中中分分离离出出来来，以以保保持持较较高高的的产产率率。如如醇醇氧氧化化为醛的反应。为醛的反应。蒸出反应装置有三种形式：蒸馏装置、分馏装置和回流分水装蒸出反应装置有三种形式：蒸馏装置、分馏装置和回流分水装置。置。有机实验中，什么时候用蒸出反应装置？蒸出反应装置有哪些形式？第2页/共72页 答：反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢、二氧化硫)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气)，进入空气中会污染环境，此时要用气体吸收装置吸收有害气体。选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。可以用物理吸收剂，如用水吸收卤化氢；也可以用化学吸收剂，如用氢氧化钠溶液吸收氯和其它酸性气体。什么时候用气体吸收装置？如何选择吸收剂？第3页/共72页 仪器的安装与拆卸 标准磨口仪器装配时要对齐，不可用力过猛，以免破裂。一般情况下，磨口处不必涂润滑剂。若作减压蒸馏时，应适当地涂抹真空脂。实验结束后应及时拆卸仪器，以免黏结难卸。安装仪器，应遵循“先下后上，从左到右”的八字原则，将仪器逐件安装。安装完毕后，整套装置应尽可能处于同一个平面或成一条直线。安装时，所有铁夹、铁架台都要在玻璃仪器后面，十字夹的凹口不能向下，安装冷凝管前要先接好冷凝水管。拆卸装置，先停止加热，移走热源，待反应液停止沸腾，稍冷后关闭冷凝水，然后逐件拆卸仪器，拆卸顺序与安装顺序相反。拆卸冷凝管时不要将水洒在电炉或电热套上。第4页/共72页 答：(1)用热水浸泡磨口粘接处。(2)用软木（胶）塞轻轻敲打磨口粘接处。(3)将甘油等物质滴到磨口缝隙中，使渗透松开。遇到磨口粘住时，怎样才能安全地打开连接处？第5页/共72页怎样安装有电动搅拌器的回流反应装置？怎样安装有电动搅拌器的回流反应装置？答：答：安装有电动搅拌器的反应装置，除按一般玻璃仪器的安安装有电动搅拌器的反应装置，除按一般玻璃仪器的安 装要求外，还要求：装要求外，还要求：(1)(1)搅拌棒必须与桌面垂直。搅拌棒必须与桌面垂直。(2)(2)搅拌棒与玻璃管或液封管的配合应松紧适当，密封严密。搅拌棒与玻璃管或液封管的配合应松紧适当，密封严密。(3)(3)搅拌棒距烧瓶底应保持搅拌棒距烧瓶底应保持5mm5mm上的距离。上的距离。(4)(4)安装完成后应用手转动搅拌棒看是否有阻力；搅拌棒下安装完成后应用手转动搅拌棒看是否有阻力；搅拌棒下 端是否与烧瓶底、温度计等相碰。如相碰应调整好以后端是否与烧瓶底、温度计等相碰。如相碰应调整好以后 再接通电源，使搅拌正常转动。再接通电源，使搅拌正常转动。第6页/共72页 一、玻璃仪器的洗涤 一般方法是把玻璃仪器和毛刷淋湿，蘸取洗衣粉或洗涤剂，擦洗仪器内外壁，然后用水冲洗干净。二、玻璃仪器的干燥 1.晾干：对于不急用的仪器，可将仪器倒插在干燥架上自然风干。2.吹干：将仪器倒置控去水分，并擦干外壁，用电吹风或气流干燥器的热风将仪器内残留水分赶出。3.烘干：将洗净的玻璃仪器先沥干，无水滴下时放入干燥箱中的隔板上，若是容器则须口朝下放置，将温度控制在100120左右烘干。现在一般将洗净沥干的玻璃仪器插在.气流烘干器的风管上，烘干即可。4.用有机溶剂干燥第7页/共72页三、试剂的取用 1.固体试剂的取用 （1）用试剂勺取用 固体试剂通常用干净的试剂勺取用，最好每种试剂专用一个试剂勺，否则用过的试剂勺须洗净擦干后才能再用，以免玷污其他试剂。不要多取试剂，试剂一旦取出，不能再放回原瓶，以免污染瓶中试剂，剩余的试剂可放人指定的容器内。试剂取出后，要将瓶塞盖严(注意:不要盖错盖子)，并将试剂瓶放回原处。将试剂倒入受器时，若是块状试剂，应将受器倾斜，让块体沿受器器壁缓慢滑到其底部，以免击碎受器;若是粉状试剂，可用试剂勺直接将粉状试剂送入受器底部，勿让粉末沾在受器壁上。若受器是管状容器或烧瓶，可借助一张对折的纸条，将粉状试剂送入受器底部。第8页/共72页 （2）用台天平称取 称取一定质量的固体试剂时，可将固体试剂放在纸上或表面皿上，在台天平上称取。具有腐蚀性或易潮解的固体试剂不能放在纸上，而应放在玻璃容器内进行称取。（3）用分析天平称取 准确称取一定量的固体试剂时，可将固体试剂放在称量瓶中，用差减法在分析天平或电子天平上进行称取。第9页/共72页2.液体试剂的取用 （1）用滴管吸取 从滴瓶中吸取液体试剂时，必须用滴瓶配带的滴管，勿用别的滴管，先用手指捏紧滴管上部的胶帽，赶走其中的空气，然后将滴管插入试液中，放松手指即可吸取试液。移液时，不要让滴管接触接受容器的器壁，更不应将滴管伸入其他液体试剂中，以免玷污滴管和污染整瓶试剂。滴管的管口不能向上倾斜，以免液体试剂回流到胶帽中，腐蚀胶帽，污染试剂。第10页/共72页 （2）用量筒量取 量筒用于量取一定体积的液体，可根据需要选用不同容量的量筒。取液时，先取下试剂瓶塞并把它倒置在桌面上，一手拿量筒，一手拿试剂瓶(试剂瓶上的标签朝向手心)，然后倒出所需量的试剂，并将瓶口在量筒口上靠一下（以免留在瓶口的液滴流到瓶的外壁，倒出的试剂绝对不允许再倒回试剂瓶)，最后把试剂瓶竖直后放在桌面上，盖上瓶塞。第11页/共72页四、加热1.电热套（包）2.水浴 3.油浴 4.沙浴 水浴加热均匀，温度易控制，适合于低沸点物质回流和蒸馏。加热在100及以下温度，最好用水浴。加热温度在100250时，可用油浴。140以内，甘油。140-200，浓H2SO4.250以内，硅油。加热温度在250350范围，应采用砂浴。第12页/共72页 答：因为直接用火焰加热，温度变化剧烈且加热不均匀，易造成玻璃仪器损坏；同时，由于局部过热，还可能引起有机物的分解，缩合，氧化等副反应发生。间接加热方式和应用范围如下：在石棉网上加热，但加热仍很不均匀。水浴加热，被加热物质温度只能达到80以下，需加热至100时，可用沸水浴或水蒸气加热。电热套空气浴加热，对沸点高于80的液体原则上都可使用。油浴加热，温度一般在100-250之间，可达到的最高温度取决于所用油的种类，如甘油适用于100-150；透明石蜡油可加热至220，硅油或真空泵油在250时仍很稳定。砂浴加热，可达到数百度以上。熔融盐加热，等量的KNO3和NaNO3在218熔化，在700以下稳定，含有40%NaNO2，7%NaNO3和53%KNO3的混合物，在142熔化，使用范围为150-500。有机实验中，玻璃仪器为什么不能直接用火焰加热？有哪些间接加热方式？应用范围如何？第13页/共72页 答：干燥剂用量过少或干燥时间过短，致使最后蒸馏是前馏份增多而影响产率。过多由于固体干燥剂的表面吸附，被干燥物会有损失。五、干燥1.液体有机化合物的干燥干燥是指除去固体、液体或气体中的水分。在需干燥的溶液或液体中加入适量干燥剂，振荡，放置一定时间，然后将液体和干燥剂分离。干燥剂的用量要适宜，一般每10mL液体约需0.51g。但通常根据观察确定。思考：干燥剂用量过少或干燥时间过短有什么影响？干燥剂用量过多又有什么影响？一般用三角锥心瓶盛装，干燥30min，并封口。干燥标志，样品由浊液变得清凉，干燥剂部分能随液体流动而流动（干燥剂稍微过量）干燥剂用量不超过试剂的1|10.第14页/共72页 干燥剂的选择原则：不和被干燥化合物发生化学反应；不溶于被干燥化合物；吸水量较大，干燥速度较快；价格低廉。常用干燥剂的性能 （1）CaCl2吸水量大,速度快,价格低廉.但不适用于醇、胺、酚、酯、酸、酰胺等。（2）Na2SO4吸水量大，但作用慢，效力低，宜作为初步干燥剂。（3）MgSO4吸水量大，比Na2SO4作用快，效力高。（4）K2CO3用于碱性化合物干燥，不适用于酸、酚等酸性化合物。（5）KOH、NaOH适用胺杂环等碱性化合物，不适用于醇、酯、醛、酸、酚及其他酸性化合物。（6）Na适用于酸、叔胺、烃中痕量水的干燥，不适用于氯代烃、醇及其他对金属钠敏感的化合物。（7）P2O5适用于干燥醇、酸、胺、酮、乙醚等化合物。第15页/共72页2.固体有机化合物的干燥 干燥固体有机化合物最简便的方法就是将其摊开在表面皿或滤纸上自然晾干，这只适合于非吸湿性化合物。如果化合物热稳定性好，且熔点较高，可将其置于烘箱中或在红外灯下进行烘干处理。对于那些易吸潮或受热时易分解的化合物，则可置于干燥器中进行干燥。第16页/共72页六、蒸馏 液态物质受热沸腾变为蒸气，蒸气经冷凝又变为液体，用另一容器收集冷凝液的操作称为蒸馏。它是分离和提纯液态物质的一种常用方法。操作方法 （1）先将蒸馏烧瓶安装在铁架台上，然后将待蒸馏液体通过长颈漏斗或直接从烧瓶瓶口加入瓶中，待蒸馏液体的体积一般占圆底烧瓶容积的1/32/3，投入23粒沸石，再依次装上蒸馏头、温度计（调节温度计水银球的上端与蒸馏头支管下沿处于同一水平线上）、直型冷凝管、接引管，接受瓶。通常要准备两个接受瓶，一个接前馏分，一个接产品。装置见图2-12。第17页/共72页 （2）接通冷凝水，开始加热，使瓶中液体沸腾。调节火力，控制蒸馏速度，以12滴/秒为宜。在蒸馏过程中，注意温度计读数的变化，记下第一滴馏出液流出时的温度。当温度计读数稳定后，换一个接受瓶收集馏分。保持平稳加热，当无馏分流出，而且温度突然下降，则该段馏分基本蒸完，停止加热，记下该段馏分的沸程。第18页/共72页 答：答：冷凝管通水是由下而上，反过来不行。因为这样冷凝管不冷凝管通水是由下而上，反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水，由此可能带来两个后果：其一，气体的冷凝效果不好。能充满水，由此可能带来两个后果：其一，气体的冷凝效果不好。其二，冷凝管的内管可能炸裂。其二，冷凝管的内管可能炸裂。答答：蒸蒸馏馏时时加加热热过过猛猛，火火焰焰太太大大，易易造造成成蒸蒸馏馏瓶瓶局局部部过过热热现现象象，使使实实验验数数据据不不准准确确，而而且且馏馏份份纯纯度度也也不不高高。加加热热太太慢慢，蒸蒸气气达达不不到到支支口口处处，不不仅仅蒸蒸馏馏进进行行得得太太慢慢，而而且且因因温温度度计计水水银银球球不不能能被被蒸蒸气气包包围或瞬间蒸气中断，使得温度计的读数不规则，读数偏低。围或瞬间蒸气中断，使得温度计的读数不规则，读数偏低。蒸馏时加热的快慢，对实验结果有何影响？为什么？冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？为什么？第19页/共72页 答：蒸馏时，最好控制馏出液的流出速度为12滴秒。因为此速度能使蒸馏平稳，使温度计水银球始终被蒸气包围，从而无论是测定沸点还是集取馏分，都将得到较准确的结果，避免了由于蒸馏速度太快或太慢造成测量误差。蒸馏时，为什么最好控制馏出液的流出速度为12滴秒？答：答：如果装入液体量过多，当加热到沸腾时，液体可能冲出或如果装入液体量过多，当加热到沸腾时，液体可能冲出或飞沫被蒸气带走，混入馏出液中。如果装入液体量太少，在蒸馏结飞沫被蒸气带走，混入馏出液中。如果装入液体量太少，在蒸馏结束时，会有相对较多的液体残留在瓶内蒸不出来，收率减少。束时，会有相对较多的液体残留在瓶内蒸不出来，收率减少。蒸馏时为什么蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的23，也不应少于13？第20页/共72页在蒸馏装置中，温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果？在蒸馏装置中，温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果？答：答：如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到温度计到温度计水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的温度范围集取馏份，则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏温度范围集取馏份，则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集量偏少。量偏少。如如果果温温度度计计的的水水银银球球位位于于支支管管口口之之下下或或液液面面之之上上，测测定定沸沸点点时时，数数值值将将偏偏高高。但但若若按按规规定定的的温温度度范范围围集集取取馏馏份份时时，则则按按此此温温度度计计位位置置集集取取的的馏馏份份比比要要求求的的温温度度偏偏低低，并并且且将将有有一一定定量量的的该该收收集集的的馏馏份份误认为后馏份而损失。误认为后馏份而损失。第21页/共72页沸沸石石(即即止止暴暴剂剂或或助助沸沸剂剂)为为什什么么能能止止暴暴？如如果果加加热热后后才才发发现现没没加加沸沸石石怎怎么么办办？由由于于某某种种原原因因中中途途停停止止加加热热，再再重重新新开开始始蒸蒸馏馏时时，是否需要补加沸石？为什么？是否需要补加沸石？为什么？答：答：(1)沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳生一股稳定而细小的空气泡流，这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体定而细小的空气泡流，这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。(2 2)如如果果加加热热后后才才发发现现没没加加沸沸石石，应应立立即即停停止止加加热热，待待液液体体冷冷却却后后再再补补加加，切切忌忌在在加加热热过过程程中中补补加加，否否则则会会引引起起剧剧烈烈的的暴暴沸沸，甚甚至至使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。(3 3)中中途途停停止止蒸蒸馏馏，再再重重新新开开始始蒸蒸馏馏时时，因因液液体体已已被被吸吸入入沸沸石石的的空空隙隙中中，再再加加热热已已不不能能产产生生细细小小的的空空气气流流而而失失效效，必必须须重重新新补补加加沸沸石。石。思考：能在沸腾的溶液中加活性炭吗？第22页/共72页七、分馏 分馏是分离纯化沸点相近且又互溶的液体混合物的重要方法，可以将沸点相距12的混合物分离开来。它是利用分馏柱将多次汽化冷凝过程在一次操作中完成的方法。一次分馏可以达到多次蒸馏的效果，分离效率高。第23页/共72页 答：利用分馏柱使几种沸点相近的混合物得到分离和纯化，这种方法称为分馏。利用分馏柱进行分馏，实际上就是在分馏柱内使混合物进行多次气化和冷凝。当上升的蒸气与下降的冷凝液互相接触时，上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化，两者之间发生了热量交换。其结果，上升蒸气中易挥发组份增加，而下降的冷凝液中高沸点组份增加。如果继续多次，就等于进行了多次的气液平衡即达到了多次蒸馏的效果。这样，靠近分馏柱顶部易挥发物质的组份的比率高，而在烧瓶中高沸点的组份的比率高，当分馏柱的效率足够高时，开始从分馏柱顶部出来的几乎是纯净的易挥发组份，而最后的烧瓶里残留的几乎是纯净的高沸点组份。何谓分馏？它的基本原理是什么？第24页/共72页 操作方法 （1）将待分馏溶液装入圆底烧瓶，并放入几粒沸石，然后依次安装分馏柱、温度计、冷凝管、接引管及接受瓶。装置如图2-13。（2）接通冷凝水，开始加热，使液体平稳沸腾。当蒸气缓缓上升有液体馏出时，注意控制温度，使馏出速度维持在1滴/23s。记录第一滴馏出液滴入接受瓶时的温度，然后根据具体要求分段收集馏分，并记录各馏分的沸点范围及体积。第25页/共72页 答：1.在仪器装配时应使分馏柱尽可能与桌面垂直，以保证上面冷凝下来的液体与下面上升的气体进行充分的热交换和质交换，提高分离效果。2.根据分馏液体的沸点范围，选用合适的热浴加热，不要在石棉网上用直接火加热。用小火加热热浴，以便使浴温缓慢而均匀地上升。3.液体开始沸腾，蒸气进入分馏柱中时，要注意调节浴温，使蒸气环缓慢而均匀地沿分馏柱壁上升。若室温低或液体沸点较高，应将分馏柱用石棉绳或玻璃布包裹起来，以减少柱内热量的损失。4.当蒸气上升到分馏柱顶部，开始有液体馏出时，应密切注意调节浴温，控制馏出液的速度为每23秒一滴。如果分馏速度太快，产品纯度下降；若速度太慢，会造成上升的蒸气时断时续，馏出温度波动。5.根据实验规定的要求，分段集取馏份，实验结束时，称量各段馏份。进行分馏操作时应注意什么？第26页/共72页学生实验中经常使用的冷凝管有哪些？各用在什么地方？答：学生实验中经常使用的冷凝管有：直形冷凝管，球形冷凝管，空气冷凝管及刺形分馏柱等。直形冷凝管一般用于沸点低于140的液体有机化合物的沸点测定和蒸馏操作中；沸点大于140的有机化合物的蒸馏可用空气冷凝管。球形冷凝管一般用于回流反应即有机化合物的合成装置中(因其冷凝面积较大，冷凝效果较好)；刺形分馏柱用于精馏操作中，即用于沸点差别不太大的液体混合物的分离操作中。第27页/共72页答：答：韦氏（韦氏（Vigreux）分馏柱，又称刺形分馏柱，它是一根每）分馏柱，又称刺形分馏柱，它是一根每隔一定距离就有一组向下倾斜的刺状物，且各组刺状物间呈螺旋状隔一定距离就有一组向下倾斜的刺状物，且各组刺状物间呈螺旋状排列的分馏管。排列的分馏管。使用该分馏柱的优点是：仪器装配简单，操作方便，残留在分使用该分馏柱的优点是：仪器装配简单，操作方便，残留在分馏柱中的液体少。馏柱中的液体少。何谓韦氏（Vigreux）分馏柱？使用韦氏分馏柱的优点是什么？第28页/共72页八、水蒸气蒸馏 将水蒸气通入不溶于水的有机物中或将水与有机物共热使有机物与水共沸而蒸出，这个过程称为水蒸气蒸馏。第29页/共72页 操作方法 （1）将待分离混合物转入烧瓶中，再依次安装圆底烧瓶、克氏蒸馏头、水蒸气发生器、T型管、导气管、温度计、冷凝管、接引管和接受瓶。装置见图2-14。（2）蒸馏：将T形管活塞（或止水夹）打开，加热水蒸气发生器使水沸腾。当有水蒸气从T形管支口喷出时，将T形管活塞关闭（或用止水夹夹住T形管支口上的乳胶管），使水蒸气通入烧瓶。接通冷却水，调节火力控制馏出速度2-3滴/s为宜。当馏出液清亮透明、不再含有油状物时，即可停止蒸馏。停止蒸馏前应先打开T形管支口，然后停止加热。（3）将收集液转入分液漏斗，静置分层，除去水层，即得分离产物。第30页/共72页 注意事项 （1）通常根据需要往水蒸气发生器中加入适量水，最多不超出其容积的2/3。水蒸气发生器要配置安全管。安全管的下端要插入水面下，并要接近水蒸气发生器底部，但不能接触底部。（2）水蒸气发生器与烧瓶之间的连接管路应尽可能短，以减少水蒸气在导入过程中的热损耗。（3）导气管应插入圆底烧瓶中液体的液面下，以提高蒸馏效率。（4）要经常观察安全管中的水柱，如果水柱急剧上升，应立即打开T形管上的活塞或止水夹，停止加热，找出原因，排除故障后再蒸馏。（5）停止蒸馏时，一定要先打开T形管，然后停止加热。如果先停止加热，水蒸气发生器因冷却而产生负压，使烧瓶内混合液发生倒吸。第31页/共72页 水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方法。适用于下列情况：（1）待分离有机物的沸点很高且在接近或达到沸点温度时易分解；（2）从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物；（3）从较多固体的反应混合物中分离被吸附的液体产物。被提纯的有机物必须具备以下条件：（1）不溶或难溶于水；（2）在100左右，具有一定的蒸气压：至少为0.7kPa 1.3kPa；（3）与水长时间共沸不发生化学反应。第32页/共72页答：答：下列情况需要采用水蒸气蒸馏：下列情况需要采用水蒸气蒸馏：(1)混合物中含有大量的固体，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法混合物中含有大量的固体，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。都不适用。(2)混合物中含有焦油状物质，采用通常的蒸馏、萃取等方法都混合物中含有焦油状物质，采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。不适用。(3)在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏？制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸馏？制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸馏？答：答：因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物，它在常因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物，它在常压压下下蒸蒸馏馏时时易易氧氧化化分分解解，故故采采用用水水蒸蒸汽汽蒸蒸馏馏，以以除除去去未未反反应应的的苯苯甲甲醛。醛。第33页/共72页 用水蒸气蒸馏的物质应具备下列条件：(1)随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水，且在沸腾下与水长时间共存而不起化学变化。(2)随水蒸气蒸出的物质，应在比该物质的沸点低得多的温度，而且比水的沸点还要低的温度下即可蒸出。用水蒸气蒸馏的物质应具备什么条件？第34页/共72页 答：1.在进行水蒸气蒸馏之前，应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密。2.开始蒸馏时，应将T形管的止水夹打开，待有蒸气溢出时再旋紧夹子，使水蒸气进入三颈烧瓶中，并调整加热速度，以馏出速度23滴/秒为宜。3.操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生，若有，应立即打开夹子，停 止加热，找出原因，排除故障后方可继续加热。怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作？第35页/共72页九、减压蒸馏第36页/共72页 操作方法：（1）按图2-16安装减压蒸馏装置，依次装配蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、冷凝管、真空接引管及接受瓶，用玻璃漏斗或直接将待蒸馏溶液注入蒸馏烧瓶中，配置毛细管，使毛细管下端距瓶底12mm，将真空接引管用厚壁真空橡皮管依次与安全瓶、冷却阱、压力计、气体吸收塔、缓冲瓶及油泵相连接。冷却阱可置于广口保温瓶中，用液氮或冰-盐冷却剂冷却。（2）检查装置是否漏气以及装置能否达到所要求的压力。先打开压力计的活塞，再打开安全瓶上的活塞，使体系与大气相通。然后开启油泵抽气，慢慢关闭安全瓶上的活塞，同时观察压力计的数值变化，将体系真空度调节至所需值。第37页/共72页 （3）加入待蒸馏的液体于圆底烧瓶中 其体积不得超过烧瓶容积的1/2 关好安全瓶活塞，开启油泵，调节毛细管导入空气量，以能稳定地冒出一连串小气泡为宜。（4）当压力已降至所需压力时，接通冷凝水，把圆底烧瓶浸入热浴（水浴或油浴）中，加热蒸馏。随时调节螺旋夹，导入空气，以能稳定地冒出一连串小气泡为宜，保证液体平稳沸腾。（5）当有液体开始馏出时，控制热浴温度，通常浴液温度要高出待蒸馏物质减压时的沸点20 30左右，使馏出速度以12滴/s为宜，并记录其沸点及相应的压力。如果待蒸馏物中有几种不同沸点的馏分，可通过旋转多头接引管，收集不同的馏分。（6）蒸馏结束后，停止加热并移去热浴，稍冷后慢慢旋开毛细管上的螺旋夹，并慢慢打开安全瓶上的活塞,使与大气相通，使压力计的水银柱缓慢地恢复原状。待系统内外的压力达到平衡后，关闭油泵和压力计上的活塞，拆除装置。第38页/共72页 注意事项：（1）如果压力降不下来，则应逐段检查装置是否漏气，直到符合要求为止。（2）蒸馏结束后，打开安全瓶上的活塞要慢，切勿让空气放入太快而冲破压力计。（3）内外压力平衡后才可关闭抽气泵，以免抽气泵中的油反吸入干燥塔。（4）如果待蒸馏物对空气敏感，则应通过毛细管导入惰性气体（如氮气）。在磁力搅拌下进行减压蒸馏更好。（5）在使用油泵进行减压蒸馏前，通常要对待蒸馏混合物进行预处理，或者在常压下进行简单蒸馏，或者在水泵减压下利用旋转蒸发仪蒸馏，以蒸除低沸点组分。第39页/共72页 何谓减压蒸馏？适用于什么体系？减压蒸馏装置由哪些仪器、设备组成，各起什么作用？答：在低于大气压力下进行的蒸馏称为减压蒸馏。减压蒸馏是分离提纯高沸点有机化合物的一种重要方法，特别适用于在常压下蒸馏未达到沸点时即受热分解、氧化或聚合的物质。减压蒸馏装置由四部分组成。（1）蒸馏部分：主要仪器有蒸馏烧瓶，克氏蒸馏头，毛细管，温度计，直形冷凝管，多头接引管，接受器等，起分离作用。（2）抽气部分：可用水泵或油泵，起产生低压作用。（3）油泵保护部分：有冷却阱，水蒸气吸收塔，有机蒸气吸收塔，酸性蒸气吸收塔，起保护油泵正常工作作用。（4）测压部分：主要是压力计，可以是水银压力计或真空计量表，起测量系统压力的作用。第40页/共72页 在用油泵减压蒸馏高沸点化合物（如乙酰乙酸乙酯）前，为什么要先用水泵或水浴加热，蒸去绝大部分低沸点物质（如乙酸乙酯）？答：答：尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。答答：减减压压蒸蒸馏馏时时，空空气气由由毛毛细细管管进进入入烧烧瓶瓶，冒冒出出小小气气泡泡，成成为为液液体体沸沸腾腾时时的的气气化化中中心心，这这样样不不仅仅可可以以使使液液体体平平稳稳沸沸腾腾，防防止止暴暴沸沸，同时又起一定的搅拌作用。同时又起一定的搅拌作用。减压蒸馏中毛细管的作用是什么？能否用沸石代替毛细管？在减压蒸馏时，应先减到一定压力，再进行加热；还是先加热到一定温度，再抽气减压？答：应先减到一定的压力再加热。第41页/共72页十、重结晶 重结晶是纯化固体有机化合物最常用的一种方法。利用被纯化物质与杂质在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中的的溶解度随温度变化有明显差异，将其分离的操作称为重结晶。操作方法 重结晶操作的一般步骤为：选择溶剂 溶解固体 过滤除杂 结晶 晶体的过滤与洗涤 晶体的干燥第42页/共72页 （1）溶剂的选择 在重结晶操作中，最重要的是选择合适的溶剂。选择溶剂应符合下列条件：与被提纯的物质不发生反应；被提纯物质的溶解度随温度的变化而有较大的变化，热的时候较大，冷的时候较小；对杂质的溶解度很大或很小（前一种情况杂质将留在母液中不析出，后一种情况杂质在热过滤时被除去）；被提纯物质能在其中生成较整齐的晶体。通常采用试验的方法选择合适的溶剂。第43页/共72页 （2）固体物质的溶解 为减少目标物质遗留在母液中造成的损失，在沸腾的溶剂中溶解混合物，并使之饱和。溶剂应尽可能不过量，但这样在热过滤时，会因冷却而在漏斗中出现结晶，引起很大的麻烦和损失。因此，具体操作是：将混合物置于烧瓶（或锥形瓶）中，装上球形冷凝管，先从冷凝管上口滴加少量溶剂，加热至沸，继续滴加溶剂并保持微沸，直到目标物质恰好溶解（避免因为待重结晶的物质中含有不溶解的杂质而加入过量的溶剂），再多加2030%。第44页/共72页 （3）热过滤 热溶液中若还含有不溶物，应在热水漏斗中趁热过滤。热水漏斗是铜制的，内外壁间有空腔，可以盛水。热水漏斗中插一个玻璃漏斗。使用时在外壳支管处加热，可把夹层中的水烧热使漏斗保温。加热过滤时为不使滤纸贴在漏斗壁上，提高过滤效率，使用折叠式滤纸。溶液若有不应出现的颜色，则待其冷却后加入适量活性炭(以防引起暴沸)，煮沸5min左右脱色，然后趁热过滤。有时也用布氏漏斗趁热减压过滤。第45页/共72页 （4）结晶 将收集的热滤液静置，慢慢冷却，不要急冷或剧烈搅拌。因为这样形成的晶体颗粒太小，表面积大，吸附的杂质多。如晶体颗粒太大，则晶体中会夹杂母液，不易干燥。因此，当发现较大晶体形成时，轻轻摇动使之形成均匀的小颗粒晶体。有时晶体不易析出，则可用玻棒磨擦器壁或加入少量该溶质的晶体。为使结晶更完全，最后可用冰水冷却，也可放置冰箱中冷却。（5）用布氏漏斗进行减压过滤（见图2-18），用少量合适的溶剂洗涤，继续减压过滤得到晶体，再用适当的方法将晶体干燥。减压过滤操作？第46页/共72页 注意事项 （1）如果所选溶剂是水，可以不用回流装置。若使用易挥发的有机溶剂，一般都要采用回流装置，并应考虑回收溶剂。（2）溶剂一般过量2030%。以免在热过滤操作中，因溶剂迅速挥发导致晶体在过滤漏斗上析出。（3）活性炭在极性溶液（如水溶液）中的脱色效果较好，而在非极性溶液中的脱色效果差一些。活性炭对杂质和待纯化物质都有吸附作用。因此，在满足脱色的前提下，活性炭的用量应尽量少。（4）减压过滤时，布氏漏斗的斜面对准抽滤瓶的支管口；停止减压过滤时，应先打开缓冲瓶的活塞或拔去抽气的橡皮管。第47页/共72页重结晶的目的是什么？怎样进行重结晶？答：从有机反应中得到的固体产品往往不纯，其中夹杂一些副产物、不反应的原料及催化剂等。纯化这类物质的有效方法就是选择合适的溶剂进行重结晶，其目的在于获得最大回收率的精制品。进行重结晶的一般过程是：1.将待重结晶的物质在溶剂沸点或接近溶剂沸点的温度下溶解在合适的溶剂中，制成过饱和溶液。若待重结晶物质的熔点较溶剂的沸点低，则应制成在熔点以下的过饱和溶液。2.若待重结晶物质含有色杂质，可加活性碳煮沸脱色。3.趁热过滤以除去不溶物质和活性碳。4.冷却滤液，使晶体从过饱和溶液中析出，而可溶性杂质仍留在溶液里。5.减压过滤，把晶体从母液中分离出来，洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液。第48页/共72页答：答：1.正确选择溶剂；正确选择溶剂；2.溶剂的加入量要适当；溶剂的加入量要适当；3.活性炭脱色时，一是加入量要适当，二是切忌在沸腾时活性炭脱色时，一是加入量要适当，二是切忌在沸腾时加入活性炭；加入活性炭；4.吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热；吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热；5.滤液应自然冷却，待有晶体析出后再适当加快冷速度，滤液应自然冷却，待有晶体析出后再适当加快冷速度，以确保晶形完整；以确保晶形完整；6.最后抽滤时要尽可能将溶剂除去，并用母液洗涤有残留最后抽滤时要尽可能将溶剂除去，并用母液洗涤有残留在重结晶过程中，必须注意哪几点才能使产品的产率高、质量好？第49页/共72页答：答：(1)溶剂不应与重结晶物质发生化学反应；溶剂不应与重结晶物质发生化学反应；(2)重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化，即重结晶物质在溶剂中的溶解度应随温度变化，即高温时高温时溶解度大，而低温时溶解度小；溶解度大，而低温时溶解度小；(3)杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小；杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小；(4)溶剂应容易与重结晶物质分离；溶剂应容易与重结晶物质分离；(5)溶剂应无毒，不易燃，价格合适并有利于回收利用。溶剂应无毒，不易燃，价格合适并有利于回收利用。选择重结晶用的溶剂时，应考虑哪些因素？减压过滤比常压过滤有什么优点？答：减压过滤的优点是：过滤和洗涤速度快；液体和固体分离比较完全；滤出的固体容易干燥。第50页/共72页 用溶剂从固体或液体混合物中提取所需要的物质，这一操作过程称为萃取。萃取不仅是提取和纯化有机化合物的一种常用方法，而且还可以用来洗去混合物中的少量杂量。十一、萃取 1.液-液萃取 液-液萃取是利用同一种物质在两种互不相溶的溶剂中具有不同溶解度的性质，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂，从而实现分离或提纯的一种方法。（1）将分液漏斗置入固定在铁架台上的铁圈中，将待萃取混合液（体积为V）和萃取剂（体积约为1V/3）倒入分液漏斗，盖好上口塞。操作方法 第51页/共72页 （2）用右手握住分液漏斗上端，并以右手食指末节按住上口塞；左手握住分液漏斗下端的活塞部位，小心振荡（图2-20），使萃取剂和待萃取混合液充分接触。振荡过程中，要不时将漏斗尾部向上倾斜（但不要对准人）并打开活塞，以排出因振荡而产生的气体。第52页/共72页 （3）振荡、放气操作重复数次后，将分液漏斗再置放在铁圈上，静置分层。（4）当两相分清后，把上口塞上的小槽对准漏斗颈口的小孔（或打开分液漏斗上口塞），缓慢旋开活塞，使下层液体经活塞孔从漏斗下口慢慢放出，上层液体自漏斗上口倒出（如果上层是水溶液，不必倒出，可直接进行再萃取）。（5）水溶液再倒入分液漏斗中，进行再次萃取，一般萃取三次。将萃取液合并于一干燥锥形瓶中。第53页/共72页 注意事项 （1）所用分液漏斗的容积一般要比待处理的液体体积大12倍。使用分液漏斗前应检漏，活塞上应涂上薄薄一层凡士林。注意不要抹在活塞孔中。然后转动活塞使其均匀透明。（2）使用低沸点溶剂（如乙醚）作萃取剂，或使用碳酸钠溶液洗涤含酸液体时，应注意在摇荡过程中要不时地放气，否则，分液漏斗中的液体易从上口塞处喷出。（3）如果在振荡过程中，液体出现乳化现象，可以通过加入强电解质（如食盐）破乳。（4）分液时，如果不知哪一层是萃取层，则可以通过再加入少量萃取剂来判断：当加入的萃取剂穿过分液漏斗中的上层液层溶入下层液，则下层是萃取相；反之，则上层是萃取相。为了避免出现失误，最好将上下两层液体都保留到操作结束。（5）在分液时，上层液体应从漏斗上口倒出，以免萃取层受污染。第54页/共72页 2.液-固萃取 向圆底烧瓶内加入适量溶剂和几粒沸石，并固定在铁架台上；将待提取物研细装入底部折封的滤纸筒中，置入提取筒内；将提取筒插入烧瓶口中，在提取筒上口插上回流冷凝管，冷凝管中部用爪形夹固定在铁架台上（见图2-19）。先通冷凝水，再开始加热，使溶剂沸腾，保持回流冷凝液不断滴入提取筒中，溶剂逐渐积聚。当其液面高出虹吸管顶端时，浸泡样品的萃取液便会自动流回烧瓶中。溶剂受热后又会被蒸发，溶剂蒸气经冷凝又回流至提取管，如此反复，使萃取物不断地积聚在烧瓶中。当萃取物基本上被提取出来后，蒸除溶剂，即获得提取物。用索氏提取器来提取物质，最大的优点是萃取效率高，节省溶剂。但由于被萃取物要在烧瓶中长时间受热，对于受热易分解或易变色的物质就不宜采用这种方法。第55页/共72页 答:萃取是从混合物中抽取所需要的物质；洗涤是将混合物中所不需要的物质除掉.萃取和洗涤均是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离操作，二者在原理上是相同的,只是目的不同。从混合物中提取的物质，如果是我们所需要的，这种操作叫萃取；如果不是我们所需要的，这种操作叫洗涤.什么是萃取 什么是洗涤 指出两者的异同点.第56页/共72页 答：1.分液漏斗的磨口是非标准磨口，部件不能互换使用。2.使用前，旋塞应涂少量凡士林或油脂，并检查各磨口是否严密。3.使用时，应按操作规程操作，两种液体混合振荡时不可过于剧烈，以防乳化；振荡时应注意及时放出气体；上层液体从上口倒出；下层液体从下口放出。4.使用后，应洗净凉干，在磨口中间夹一纸片，以防粘结(注意：部件不可拆开放置)。如何使用和保养分液漏斗？第57页/共72页 答：当被洗涤液体的相对密度与水接近且小于水时，用饱和食盐水洗涤，有利于分层。有机物与水易形成乳浊液时，用饱和食盐水洗涤，可以破坏乳浊液形成。被洗涤的有机物在水中的溶解度大，用饱和食盐水洗涤可以降低有机物在水层中的溶解度，减少洗涤时的损失。根据你做过的实验，总结一下在什么情况下需用饱和食盐水洗涤有机液体？第58页/共72页十二、色谱法 色谱法也称色层法或层析法，是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法源于对有色物质的分离，随着各种显色、鉴定技术的引入，色谱法也可用于无色物质的分离。由于它具有微量、简便、快速、高效、准确等特点，特别适用于少量和微量物质的分离、鉴定和纯度检验，已广泛应用于有机化学、生物化学和医学的研究及化工生产中。第59页/共72页 基本原理 色谱法有许多种类，但基本原理是一致的，即利用待分离混合物中的各组分在某一物质中（此物质称作固定相）的亲和性差异，如吸附性差异、溶解性（或称分配作用）差异等，让混合物溶液（称作流动相）流经固定相，使混合物在流动相和固定相之间进行反复吸附或分配等作用，从而使混合物中的各组分分离。根据不同的操作条件，色谱法可分为纸色谱、柱色谱、薄层色谱、气相色谱、高效液相色谱。第60页/共72页操作方法（1）薄层色谱 薄层色谱最常用的吸附剂是硅胶和氧化铝。取适量吸附剂加溶剂调成糊状，均匀地涂在干净的玻璃板（10