【文章內容簡介】 主反應：副反應：試劑正丁醇： ( mol)溴化鈉（無水）： ( mol)濃硫酸（d=）: 10mL( mol)10%Na2CO3溶液；無水CaCl2實驗儀器圓底燒瓶；蒸餾頭；直形冷凝管；接引管；錐形瓶；燒杯；分液漏斗；量筒；溫度計套管；溫度計實驗步驟在100mL圓底燒瓶中，放入10mL水，小心加入10mL濃H2SO4，混合均勻后冷卻至室溫。充分振授后，加入幾粒沸石盡快裝上回流冷凝管，在其上口接一溴化氫氣體吸收裝置，將圓底燒瓶放在石棉網(wǎng)上，用小火加熱至沸騰，保持回流30min。反應完成后，將反應物冷卻至室溫。卸下回流冷凝管，圓底燒瓶中再補加幾粒沸石，用蒸餾頭連接直形冷凝管進行蒸餾。仔細觀察餾出液，直到無油狀液滴蒸出為止。將餾出液倒入分液漏斗中，加入10mL水洗滌，將下層粗產(chǎn)物放入一個干燥的小錐形瓶中，然后加入3mL濃H2SO4，邊加邊振搖錐形瓶。將混合物慢慢地倒入分液漏斗中靜置分層，放出下層的濃H2SO4。余下的有機層依次用10 mL水、5 mL10% Na2CO3溶液和10 mL水洗滌。將下層產(chǎn)物放入干燥的小錐形瓶中，加入約2g塊狀的無水CaCl2，間歇振蕩錐形瓶，直到液體澄清為止。將干燥后的產(chǎn)物小心地濾入小蒸餾燒瓶中，投入幾粒沸石，安裝好蒸餾裝置。在石棉網(wǎng)上，用小火加熱蒸餾，收集99～102℃的餾分。純正丁基溴為無色透明液體，℃。思考題？如何減少這些副反應？？。實驗2 乙苯的制備實驗目的，加深對烷基化反應特點的認識。、蒸餾等實驗技術。實驗原理主反應：副反應：試劑溴乙烷： mL( g， mol)苯[1]： mL( g， mol)無水AlCl3[2]： 濃HCl；無水CaCl2實驗儀器三口燒瓶；圓底燒瓶；滴液漏斗；分液漏斗；玻璃漏斗；回流冷凝管；接引管；導氣接頭；磁力攪拌器；磁力攪拌子；刺形分餾柱；蒸餾頭；溫度計套管；溫度計；電熱套；燒杯；量筒 實驗步驟本實驗所用藥品必須是無水的，所用儀器必須是干燥的[3]。在125 mL三口燒瓶上分別安裝滴液漏斗和回流冷凝管。冷凝管上口連接氣體吸收裝置。 g無水AICl15 mL苯和磁力攪拌子。 mL苯的混合液。固定好裝置。開動磁力攪拌器，自滴液漏斗中緩慢地滴加混合液。當觀察到有HBr氣體逸出，并有不溶于苯的紅棕色絡合物生成時，表明反應已經(jīng)開始[4]?？刂坪玫渭铀俣?，使反應不至過于劇烈(即HBr的逸出速度不至太快)。加料完畢后，繼續(xù)攪拌。當反應緩和下來時，開始加熱，控制溫度約60℃左右，并在此溫度保持lh。然后停止加熱和攪拌。待反應物冷卻后，在通風櫥內，將反應物慢慢地倒人盛有25 g碎冰、25 mL濃HCl混合物的燒杯中，同時用玻璃棒不斷攪拌，使絡合物完全分解。用分液漏斗分去水層，烴層用等體積的水洗滌若干次，分離出烴層。用適量的塊狀無水CaCl2干燥。將干燥后的液體小心地倒人100 mL圓底燒瓶中，裝好刺形分餾柱，在電熱套中加熱分餾，餾出速度控制在每秒1滴。當溫度到達85℃時，停止加熱，稍稍冷卻后把分餾裝置改裝成蒸餾裝置，在電熱套中加熱蒸餾，收集132～139℃的餾分[5]。純乙苯是無色透明液體，；，℃，凝固點為－94℃。微溶于水，溶于乙醇、苯、乙醚和四氯化碳。附注[1]此實驗最好用無噻吩的苯。要除去苯中所含噻吩，可用硫酸多次洗滌(每次用相當于苯體積15％的濃H2SO4)直到不含噻吩為止，然后依次用水、10％NaOH溶液和水洗滌，用無水CaCl2干燥后蒸餾。檢驗苯中噻吩的方法：取1 mL樣品，加2 ％靚紅在濃H2SO4溶液中，振蕩數(shù)分鐘，若有噻吩，酸層將呈現(xiàn)淺藍綠色。[2]無水AlCl3暴露在空氣中，極易吸水潮解而失效。應當用新升華過的或包裝嚴密的試劑，稱取動作要迅速。[3]儀器或藥品不干燥，將嚴重影響實驗結果或使反應難以進行。[4]此棕紅色絡合物是催化劑，反應即發(fā)生在絡合物與苯的界面處。[5]85～132℃的餾分為含少量乙苯的苯，另外用瓶收集。如果將此餾分再分餾一次，可再回收一部分乙苯。139℃以上的殘液中含有二乙苯及多乙苯。 思考題??如果將苯的用量減少()，會產(chǎn)生什么結果?，而不是將它與苯直接混合反應?，為什么要將混合物倒入稀HCI中?為什么要用冰?，為什么要采用分餾法先把苯分離出來?將干燥過的粗產(chǎn)品直接進行蒸餾有什么不好? 實驗3 2甲基2丁醇的合成 實驗目的。、回流及蒸餾等裝置的安裝和使用方法。實驗原理試劑溴乙烷： 10mL(， mol)鎂： g( mol)丙酮(無水)： 5 mL( g， mol)濃H2SO4；無水乙醚；乙醚；10％N2CO3溶液；無水K2CO3 實驗儀器圓底燒瓶；三口連接管；回流冷凝管；CaCl2干燥管；滴液漏斗；分液漏斗；蒸餾頭；接引管；溫度計；磁力攪拌器；電熱套；錐形瓶；燒杯；量筒 實驗步驟本實驗所用的試劑必須是無水的，所用的儀器必須是干燥的。在干燥的250 mL圓底燒瓶上安裝三口連接管，中口用玻璃塞塞起來，兩個側口分別安裝滴液漏斗和回流冷凝管，回流冷凝管的上口裝上CaCl2干燥管以防止空氣中的水氣侵入。將上述裝置固定在磁力攪拌器上。 g潔凈干燥的鎂帶[1]、10 mL無水乙醚[2]和磁力攪拌子；滴液漏斗中分別加人8 mL無水乙醚和10 mL干燥的溴乙烷。從滴液漏斗先放出5～7 mL混合液人燒瓶中，同時開動磁力攪拌。如果10 min后還沒有明顯的反應現(xiàn)象[3]，可稍微加熱。反應發(fā)生后，慢慢滴加混合液，保持反應物正常地沸騰與回流。如果反應進行得過于劇烈，則要暫時停止滴加混合液。溴乙烷混合液加完后，關閉滴液漏斗的旋塞。等反應和緩后，適當加熱，繼續(xù)保持和緩的回流至鎂幾乎全部作用完畢[4]。 丁醇的制備將制好的乙基溴化鎂溶液冷卻至室溫后，在不斷攪拌下從滴液漏斗中緩緩滴加5 mL無水丙酮[5]和5 mL無水乙醚的混合液。隨著混合液的滴入，會發(fā)生劇烈反應并形成白色沉淀[6]。加完丙酮混合液后，繼續(xù)攪拌15 min以上，使反應混合液冷卻至室溫(或放置過夜)。在不斷攪拌下，從滴液漏斗中慢慢滴加4 mL濃H2SO4和45 mL水的混合液，以分解加成產(chǎn)物。反應很劇烈，首先生成白色絮狀沉淀。隨著稀H2SO4的加入，沉淀又溶解。將反應混合物倒人分液漏斗中，靜置分層。放出下面的水層(暫時保留)，上面的醚層用10 mLl0％Na2CO3溶液洗滌。將分出的堿液與前面保留的水液合并，用乙醚萃取兩次，每次用6 mL乙醚。合并后的乙醚溶液用無水K2CO3充分干燥[7]。將干燥過的乙醚溶液小心地倒人25 mL圓底燒瓶中，安裝好蒸餾裝置，用電熱套加熱，先蒸出乙醚(要回收)，然后升高溫度蒸餾，收集100～104℃的餾分。純2甲基2丁醇為無色液體，℃。 附注[1]鎂帶表面通常附著一層氧化膜，必須將其除去，否則反應很難進行。簡便的方法是在使用前用細砂紙將其表面擦亮，并剪成小段。這樣處理過的鎂帶應立即使用。[2]無水乙醚可用分析純的乙醚來制備：在盛有約300 mL乙醚的500 mL錐形瓶內,投入無水CaCl2，浸泡3～4天。[3]鎂與鹵代烷反應時放出的熱量足以使乙醚沸騰。根據(jù)乙醚沸騰的情況，即可判斷反應進行得是否劇烈。溴乙烷的沸點很低，如果沸騰得太厲害，它會從冷凝管上口逸出而損失掉。[4]Grignard試劑與空氣中的氧、水分、二氧化碳都能起作用，所以制成的乙基溴化鎂溶液不宜久放，應緊接著做后面的加成反應。[5]丙酮事先應該用無水K2CO3干燥處理。[6]若反應物中含雜質較多，白色的固體加成物就不易生成，混合物會變成灰色的粘稠物質。[7]2甲基 2 丁醇能夠與水形成恒沸點混合物，℃。如果干燥得不徹底，就會有相當量的液體在95℃以下被蒸出。如果這樣就需要重新干燥和蒸餾。 思考題。，如果使用普通乙醚和含水的丙酮，對反應會有什么影響??寫出反應式，并對這幾種不同的路線作一些比較。實驗4 茶葉中咖啡因的提取實驗目的。實驗原理茶葉中含有多種生物堿，其主要成分為含量約3％～5％的咖啡堿(又稱咖啡因)，并含有少量互為異構體的茶堿和可可堿。它們都是雜環(huán)化合物嘌呤的衍生物，其結構式及母核嘌呤的結構式如下：此外，茶葉中還含有1l％～12％的丹寧酸(又名鞣酸)、％的色素、纖維素、蛋白質等。含結晶水的咖啡因為無色針狀結晶。易溶于水、乙醇、氯仿、丙酮；微溶于石油醚；難溶于苯和乙醚?？Х纫蛟?00℃時失去結晶水并開始升華，120℃時升華相當顯著，至178℃時升華很快?！妗榱颂崛〔枞~中的咖啡因，本實驗利用咖啡因易溶于乙醇、易升華等特點，以95％乙醇作溶劑，通過索氏提取器進行連續(xù)提取，然后濃縮、焙炒得到粗咖啡因。粗咖啡因還含有其他一些生物堿和雜質，可通過升華提純得到純咖啡因?？Х纫蚩赏ㄟ^測定熔點及光譜法加以鑒別，還可通過其水楊酸鹽進一步確證。作為弱堿性化合物，咖啡因能與水楊酸作用生成水楊酸鹽，其熔點為138℃。工業(yè)上，咖啡因主要通過人工合成制得。它具有刺激心臟、興奮大腦神經(jīng)及利尿等作用，因此可作為中樞神經(jīng)興奮藥。它也是復方阿司匹林(APC)等藥物的組分之一。試劑茶葉： 9 g95％乙醇： 80 mL生石灰： g實驗儀器 索氏提取器一套；電熱套；表面皿；蒸發(fā)皿；玻璃漏斗；不銹鋼刮鏟；錐形瓶實驗步驟稱取9 g茶葉末，裝入濾紙?zhí)淄仓衃1]，再將套筒小心地插人索氏提取器中。量取90 mL95％乙醇加入燒瓶中，加入幾粒沸石，安裝好提取裝置[2]。用電熱套加熱，連續(xù)提取2～3h，此時提取液顏色已經(jīng)較淡，待提取液剛剛虹吸流回燒瓶時，立即停止加熱。稍冷后，將提取裝置改裝成蒸餾裝置，重新加入幾粒沸石，進行蒸餾，蒸出大部分乙醇(要回收)[3]。趁熱將燒瓶中的殘液(約5～10 mL)倒入表面皿中，加入約2 g研細的生石灰粉[4],使成糊狀，于蒸汽浴上將溶劑蒸干，其間要用玻璃棒不斷攪拌，并壓碎塊狀物。再將固體顆粒轉移到蒸發(fā)皿中，放在電熱套上小心地將固體焙炒至干(電熱套溫度控制在200℃左右)。冷卻后，擦去沾在蒸發(fā)皿邊上的粉末，以免在升華時污染產(chǎn)物。蒸發(fā)皿上覆蓋一張刺有許多小孔的濾紙，濾紙上再扣一只口徑合適的玻璃漏斗，小心地加熱升華[5](電熱套溫度控制在250℃左右)，若漏斗上有水汽則用濾紙擦干。當濾紙上出現(xiàn)許多白色毛狀結晶時，暫停加熱，讓其自然冷卻至100℃左右。小心取下漏斗，揭開濾紙，用刮鏟將濾紙正反兩面和器皿周圍的咖啡因晶體刮下。殘渣經(jīng)拌和后可再次升華。合并兩次收集的咖啡因，稱重并測定熔點。℃。 附注[1]濾紙?zhí)状笮〖纫o貼器壁，又能方便取放，其高度不得超過虹吸管；濾紙包茶葉末時要嚴緊，防止漏出堵塞虹吸管；紙?zhí)咨厦嬲鄢砂夹?，以保證回流液均勻浸潤被萃取物。[2]索氏提取器的虹吸管極易折斷，安裝和拆卸裝置時必須特別小心。[3]燒瓶中乙醇不可蒸得太干，否則殘液很粘，轉移時損失較大。[4]生石灰起吸水和中和作用，以除去部分酸性雜質，還作為栽體以利于后面的升華操作。[5]在萃取回流充分的情況下，升華操作是實驗成功的關鍵。升華過程中，始終都需要控制好升華溫度如溫度太高，會使產(chǎn)物發(fā)黃。思考題?與直接用溶劑回流提取比較有何優(yōu)點?，為什么???，加熱溫度一定要控制在被升華物熔點以下???實驗5 甲基橙的合成實驗目的 。 、洗滌、重結晶等基本操作技術。實驗原理 試劑對氨基苯磺酸： g( mol)N,N二甲基苯胺： (， mol)亞硝酸鈉： g( mol)5％NaOH溶液；濃HCl；冰醋酸；乙醇；乙醚；剛果紅試紙 實驗儀器燒杯；攪拌棒；溫度計；量筒；布氏漏斗 實驗步驟在150 mL燒杯中放人10 mL 5％NaOH溶液和2．1 g粉狀對氨基苯磺酸晶體，溫熱使后者完全溶解。，加入上述對氨基苯磺酸鹽溶液中，用冰鹽浴冷卻至0～5℃。在另一個燒杯中放人3 mL濃HCl和10 g冰屑，也用冰鹽浴冷卻至5℃以下。將對氨基苯磺酸鈉與亞硝酸鈉的混合液在不斷攪拌下緩緩倒人冰冷的鹽酸溶液中，用剛果紅試紙檢驗，始終保持反應液為酸性。如果冰都熔化了，可補加少量冰屑，以控制反應溫度始終在5℃以下。為保證反應完全，繼續(xù)在冰鹽浴中放置15 min以上。 N,