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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、实验原理:
(1)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。
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。
(2)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。
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。
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2,4一二硝基苯肼鉴别出羧基后,才能用此法进一步区别醛和酮。
(3)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CH3—CH—均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。
(4)Fehling试剂是由等体积的CuSO4溶液(Fehling I)和酒石酸钾纳的NaOH溶液(Fehling II)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。
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。
(5)醛酮能与NaHSO3溶液反应,生成α-羟基磺酸钠沉淀。
三、实验设备和器材:
1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
2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 濃硫酸
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(I 和 II) 淀粉溶液 脱脂棉 浓H2SO3
四、实验内容与步骤:
1、2,4—二硝基苯肼试验:
取3支干燥洁净的试管,各加入1mL 2,4一二硝基苯肼,再依次加入1-2滴试样((1)乙醛、(2)丙酮、(3)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。
2、与亚眼硫酸氢钠反应:
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(2)乙醛水溶液、(3)丙酮、(4)苯甲醛、
3、与席夫试剂试验:
在4支试管中分别加入1ml品红醛试剂(Schiff试剂),然后分别滴加2滴试样,振荡摇匀,观察现象。
试样:(1)甲醛、(2)乙醛、(3)丙酮、(4)苯甲醛
4、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-I2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50-600C水浴中微热几分钟,(可补加KI-I2溶液)观察结果。
试样:(1)乙醛、(2)正丁醛(3)丙酮、(4)乙醇
5、与土伦试剂:
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:(1)甲醛水溶液、(2)乙醛水溶液、(3)丙酮、(4)苯甲醛
6、与菲林试剂
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,振荡,水浴加热,观察现象。
试样:(1)甲醛水溶液(2)乙醛水溶液(3)丙酮(4)苯甲醛
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。
五、课后思想
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。
六、实验总结及注意事项
1、实验总结
2、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。
3、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!
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、实验原理:
(1)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。
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。
(2)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。
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。
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2,4一二硝基苯肼鉴别出羧基后,才能用此法进一步区别醛和酮。
(3)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CH3—CH—均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。
(4)Fehling试剂是由等体积的CuSO4溶液(Fehling I)和酒石酸钾纳的NaOH溶液(Fehling II)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。
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。
(5)醛酮能与NaHSO3溶液反应,生成α-羟基磺酸钠沉淀。
三、实验设备和器材:
1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
2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 濃硫酸
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(I 和 II) 淀粉溶液 脱脂棉 浓H2SO3
四、实验内容与步骤:
1、2,4—二硝基苯肼试验:
取3支干燥洁净的试管,各加入1mL 2,4一二硝基苯肼,再依次加入1-2滴试样((1)乙醛、(2)丙酮、(3)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。
2、与亚眼硫酸氢钠反应:
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(2)乙醛水溶液、(3)丙酮、(4)苯甲醛、
3、与席夫试剂试验:
在4支试管中分别加入1ml品红醛试剂(Schiff试剂),然后分别滴加2滴试样,振荡摇匀,观察现象。
试样:(1)甲醛、(2)乙醛、(3)丙酮、(4)苯甲醛
4、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-I2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50-600C水浴中微热几分钟,(可补加KI-I2溶液)观察结果。
试样:(1)乙醛、(2)正丁醛(3)丙酮、(4)乙醇
5、与土伦试剂:
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:(1)甲醛水溶液、(2)乙醛水溶液、(3)丙酮、(4)苯甲醛
6、与菲林试剂
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,振荡,水浴加热,观察现象。
试样:(1)甲醛水溶液(2)乙醛水溶液(3)丙酮(4)苯甲醛
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。
五、课后思想
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。
六、实验总结及注意事项
1、实验总结
2、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。
3、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!