有机化学实验十二 醛和酮的鉴定.docx

有机化学实验十二 醛和酮的鉴定有机化学实验十一 醛和酮的鉴定 实验十二 醛和酮的鉴定 一 实验目的： 1. 通过实验进一步加深对醛、酮的化学性质的认识; 2.通过醛、酮的特征反应，掌握鉴别醛、酮的化学方法; 二 实验重点和难点： 1. 醛、酮的化学性质的认识; 2. 鉴别醛、酮的化学方法; 实验类型：基础性 实验学时：4学时 三 实验装置和药品： 主要实验仪器: 试管 滴管 酒精灯 试管夹 烧杯 锥形瓶 布氏漏斗 抽滤瓶 pH试纸 水浴装置 主要化学试剂: 2,4二硝基苯肼试剂 乙醛水溶液 丙酮 苯乙酮 稀硫酸 浓硫酸 95%乙醇 5%硝酸银 浓氨水 甲醛 苯甲醛 铬酸试剂 NaHSO3溶液 10%氢氧化钠溶液 碘碘化钾溶液 正丁醛 Schiff试剂 托伦试剂 费林试剂 淀粉溶液 脱脂棉 浓H2SO3 四 实验原理： 醛和酮都含有羰基,可与苯肼、2,4二硝基苯肼、亚硫酸氢钠、羟胺、氨基脲等羰基试剂发生亲核加成反应。所得产物经适当处理可得到原来的醛酮，这些反应可用来分离提纯和鉴别醛，酮。 醛和酮在酸性条件下能与2，4二硝基苯肼作用，生成黄色、橙色和橙红色的2，4二硝基苯腙沉淀。 RCR'(H)O + NO22,4-二硝基苯肼NHNH2NO2NO2ChemPaster2,4 - 二硝基苯腙R'(H)NHNCNO2R+ H2O 2，4二硝基苯腙是有固定熔点的结晶，易从溶液中析出，即可作为检验醛，酮的定性试验，又可作为制备醛，酮衍生物的一种方法。 鉴于醛比酮易被氧化的性质，选用适当的氧化试剂可以区别，区别醛，酮的一种灵敏的试剂是Tollens试剂，它是银氨络离子的碱性水溶液，反应时醛被氧化成酸，银离子被还原成银附着在试管壁上，故Tollens试验又称银镜反应。 RCHO+2Ag(NH3)2+OH- 2Ag+RCO2NH4 + H2O + 3NH3 铬酸试验也可用来区别醛，酮，由于铬酸在室温下很容易将醛氧化为相应的羧酸，溶液由橘黄色变成绿色，酮在类似条件下不发生反应。 3RCHO+H2Cr2O7+3H2SO43RCO2H+Cr2(SO4)3+4H2O 橘黄 绿色 由于伯醇和仲醇也咳被铬酸氧化，因此铬酸试验不是鉴别醛的特征反应，只有通过用2，4-二硝基苯肼鉴别出羧基后，才能用此法进一步区别醛和酮。 一个鉴别甲基酮的简便方法是次碘酸钠试验，凡是有CH3CO基团或其它易被次碘酸钠氧化成这种基团的化合物，如CH3CH均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。 RCOCH3+3NaIORCOCI3+3NaOH RCOCI3+NaOHRCOONa+CHI3(黄) Fehling试剂是由等体积的CuSO4溶液和酒石酸钾纳的NaOH溶液组成的。醛跟氢氧化铜反应(也裴林反应)：Cu(OH)2的碱溶液，能把脂肪醛氧化为羧酸，同时Cu(OH)2被还原为红色的Cu2O沉淀。也是检验醛基的一种方法。 CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4 1 有机化学实验十一 醛和酮的鉴定 CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O 酮的重要代表物是丙酮，它易挥发，易燃烧，能溶解许多有机物，是一种重要的有机溶剂，它没有还原性，不跟银氨溶液起银镜反应。 醛酮能与NaHSO3溶液反应，生成-羟基磺酸钠沉淀。 OHRRCONaHSO3 + CSO3NaR'(H)R'(H) 五 实验內容及步骤： 12，4二硝基苯肼试验： 取3支干燥洁净的试管，各加入1mL 2，4-二硝基苯肼，再依次加入1-2滴试样乙醛、丙酮、苯乙酮溶液），摇匀静置片刻，观察结晶颜色，若无沉淀，则于水浴中加热。 现象： 结论： 2Tollens试验： 取4支洁净的试管中分别加入2mL 5%硝酸银，不断振荡下，逐滴加入浓氨水，开始时生成棕色沉淀，继续加入浓氨水至刚好溶解，再分别加入2滴试样，摇匀，静置，若无变化，50-600C水浴温热几分钟，观察现象？ 试样：甲醛水溶液、乙醛水溶液、丙酮、苯甲醛 现象： 结论： 3醛、酮-H活泼性：碘仿试验： 取4支洁净的试管，分别加入1mL蒸馏水和3-4滴试样，再分别加入1mL 10%NaOH溶液，滴加KI-I20至溶液呈浅黄色，继续振荡至浅黄色消失，析出浅黄色沉淀，若无沉淀，则放在50-60C水浴中微热几分钟，观察结果。 试样：乙醛、正丁醛丙酮、乙醇 现象： 结论： 4. Fehling试验： 取44支洁净的试管，分别加入Fehling试剂I和II各0.5mL ，然后依次加入3-4滴样品甲醛水溶液乙醛水溶液丙酮苯甲醛，振荡，水浴加热。 现象： 结论： 5与饱和NaHSO3溶液反应 取4支洁净的试管，分别加入2mL新配制的饱和NaHSO3，分别滴加1mL试样，振荡置于冰水中冷却数分钟，观察沉淀析出的相对速度。 试样：(1)甲醛水溶液 乙醛水溶液、丙酮、苯甲醛、 现象： 结论： 6.Schiff试验 在4支试管中分别加入1ml品红醛试剂，然后分别滴加2滴试样，振荡摇匀，观察现象？ 试样：甲醛、乙醛、(3)丙酮、(4)苯甲醛 现象： 结论： 7.淀粉水解反应： 取一支干净试管，加入约3mL溶液，0.5mL稀硫酸，于水浴中加热5min，冷却加入10%NaOH溶液中和至中性，取2滴中性液于一干净试管中，加入0.5mLFehling试剂I 和0.5mL Fehling试剂II ，振荡，水浴加热。 现象： 2 有机化学实验十一 醛和酮的鉴定 结论： 8. 纤维素试验 取小团棉花与一干净试管中，加入2-3滴浓硫酸，用玻璃埲搅拌成糊状，水浴加热，得一亮棕色溶液，取其一半，用10%NaOH溶液中和，再加入2-3滴Fehling试剂I，振荡后，水浴加热。 现象： 结论： 建议性质实验报告的书写： 六 实验注意事项： 1 Tollens试剂必须临时配制，进行实验时切忌用灯焰直接加热，以免发生爆炸。实验完毕后，应加入少许硝酸，立即煮沸洗去银镜。 2 硝酸银溶液与皮肤接触，立即形成难于洗去的黑色金属银，故滴加和摇荡时应小心操作。 七思考题： 1.托伦试剂为什么要在临用时才配置？土伦实验完毕后，应该加入硝酸少许，立刻煮沸洗去银镜，为什么？ 2. 如何用简单的化学方法鉴定下列化合物？ 环己烷 环己烯 环己醇 苯甲醛 丙酮 3. 成败关键：银镜反应的实验效果主要在银氨溶液的配制和试管的清洁度。氨水用量的大小也是一个关键，直接加热或热水浴温度过高都可以造成银镜的质量问题。另外在新制的Cu(OH)2中碱的用量与实验结果关系也至为密切。 与饱和NaHSO3溶液加成 取4支干燥试管，各加入2mL新配置的饱和亚硫酸氢钠溶液，然后分别滴入8-10滴正丁醛、苯甲醛、丙酮、苯乙酮，用力振荡，使混合均匀，将试管置于冰水浴中冷却，观察有无沉淀析出。记录沉淀析出所需时间。 现象： 解释： 结论： 3 有机化学实验十一 醛和酮的鉴定 与2,4二硝基苯肼作用： 取4支干燥试管，各加入2mL2,4二硝基苯肼试剂，然后分别滴入2-3滴正丁醛、苯甲醛、丙酮、苯乙酮，用力振荡，使混合均匀，观察有无沉淀析出。如无，静置数分钟后观察；再无，可微热30秒后再振荡，冷却后再观察。 现象： 解释： 结论： 特别注意：2,4二硝基苯肼的使用，其毒性较大，应该在通风橱内取用。注意安全！ -氢原子的反应-碘仿反应 取5支试管，各加入1mL碘碘化钾溶液，并分别加入5滴40%乙醛水溶液、丙酮、乙醇、正丁醇、苯乙酮。然后再一边滴加10%氢氧化钠溶液，一边振荡试管，直到碘的颜色接近消失。反应液呈微黄色为止。观察有无黄色沉淀。如无沉淀，可在600C水浴中温热2-3分钟。冷却后观察。比较各试管所得结果。 现象： 解释： 结论： 与弱氧化剂反应： 银镜反应 在洁净的试管中，加入4mL 2%硝酸银溶液和2滴5%氢氧化钠溶液，然后一边滴加2%氨水，一边振摇试管，直到生成棕色氧化银沉淀刚好溶解为止。此即为托伦试剂。 将此溶液平均分置4支干净试管中，分别加入3-4滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛，振荡均匀，静置后观察。如无变化，可在40500C水浴中温热，有银镜生成，表明是醛类化合物。 现象： 解释： 结论： (2)与费林试剂反应： 将费林溶液I和费林溶液II各4mL加入到大试管中，混合均匀。然后平均分装到4支小试管中，分别在4支小试管中加入10滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛。振荡混匀，置于沸水浴中，加热3-5分钟，注意观察色变化及有无红色沉淀析出。 现象： 解释： 结论： 4