实验4、性质实验1
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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< )和叁键(—C ≡C —),所以表现出加成,氧化等特征反应。具有R —C ≡CH 结构的炔烃,因含有活泼氢,能与重金属,如亚铜离子,银离子形成炔基金属化合物,故能够与烯烃和具有R —C ≡C —R 结构的炔类相区别。
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 、—NH 2、—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=CHCH 2X ,PhCH 2X > 3°R-X > 2°R-X > 1°R-X >CH 3 -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)H
R C
O +
NHNH 2
NO 2
NHN
H(R)
H 2O
R
C NO 2
2
NO 2+
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
O +(CH 3)H
NaHSO 3
OH
R
SO 3Na C
(CH 3)H
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,
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CH 3CO —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%Br 2—CCl 4 溶液、AgNO 3 乙醇溶液(0.1%)、0.1%KMnO 4、1:5(v/v )H 2SO 4、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
盐酸(6 mol·L -1),苯酚,氢氧化钠(10%,20%),碳酸钠(5%),饱和溴水,稀硫酸(3mol·L -1
),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
)
2 酚的性质
2.3 苯酚与三氯化铁作用
[l]
3.4 Tollen's试验
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: