有机物分离鉴别提纯

有机物分离鉴别提纯 有机物的鉴别分离提纯 一、鉴别 鉴别是根据化合物的不同性质来确定其含有什么官能团，是哪种化合物。如鉴别一组化合物，就是分别确定各是哪种化合物即可。在做鉴别题时要注意，并不是化合物的所有化学性质都可以用于鉴别，必须具备一定的条件: (1) 化学反应中有颜色变化 (2) 化学反应过程中伴随着明显的温度变化(放热或吸热) (3) 反应产物有气体产生 (4) 反应产物有沉淀生成或反应过程中沉淀溶解、产物分层等。 1(有机物的鉴别方法 用于有机化合物的鉴别的方法多是指利用含有特征官能团的化合物具有特征性化学反应的性质来区分不同的化合物。这类特征性反应必须具备以下条件:必须是针对各化合物所含官能团的化学反应，不能将一类化合物转变为另一类化合物再鉴别;必须有明显的、易观察的反应现象，如生成沉淀或气体，有颜色变化等现象;反应有一定的专一性。因此鉴别方法多是根据各类化合物的特殊性质产生的。 (一)、烯烃 1(利用溴与双键的加成反应，反应现象是溴褪色。能与溴反应的化合物如苯酚、苯胺等都有干扰。 2(利用高锰酸钾对烯烃的氧化反应，反应现象是高锰酸钾褪色。常用试剂是高锰酸钾的稀硫酸溶液，中性或碱性高锰酸钾水溶液也能用于烯烃鉴别。能被高锰酸钾氧化的化合物如炔烃、醇、酚、醛、甲酸、乙二酸、苯胺等都有干扰。 (二)、炔烃 1(溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾水溶液也用于鉴别炔烃，因此用此法鉴别炔烃时烯烃有干扰;同样用此法鉴别烯烃时炔烃有干扰。 2(叁键在链端上的炔烃(端基炔)，与银氨溶液或亚铜,氨配合物溶液反应得到炔化银(灰白色沉淀物)或炔化亚铜(砖红色沉淀物)，可用于端基炔的鉴别。 (三)、卤代烃 卤原子连接在饱和碳原子上的卤代烃与硝酸银作用，生成的卤化银是沉淀物。常用试剂是硝酸银的乙醇溶液。不同的卤代烃有不同的反应速率，表现反应条件和出现沉淀的快慢不 o同，可用于不同卤代烃的区别:3卤代烃、烯丙式卤代烃和苄基卤代烃与硝酸银,乙醇溶液 1 oo作用立即出现沉淀，2卤代烃缓慢出现沉淀，1卤代烃只在加热时才能与硝酸银反应生成沉淀。 (四)、醇 1(高锰酸钾和重铬酸钾都可用于鉴别醇，酸性介质中高锰酸钾与醇作用的现象是褪色(很 2+浅的Mn颜色不易看出)，在其它介质中现象是高锰酸钾褪色，并有黑色沉淀(MnO);重铬2酸钾与醇作用的现象是橙红色转变为绿色。用这个反应鉴别醇时，烯烃、炔烃、酚、醛等有干扰。 2(含氯化锌的浓盐酸溶液(卢卡斯试剂)用于区别六个碳原子及六个以下碳原子不同的醇:叔醇与卢卡斯试剂作用立即出现混浊,反应生成的卤代烷不溶于卢卡斯试剂，仲醇与卢卡斯试剂作用缓慢出现混浊(数分钟)，伯醇与卢卡斯试剂需经加热才能出现混浊。卢卡斯反应一般只用于区别不同的醇，而不用于区别醇与其它化合物，因为难溶于水的有机物都会有干扰。 (五)、酚 1(三氯化铁水溶液能与酚发生显色反应，这是鉴别酚和烯醇式结构的特征反应。 2(酚能使溴水褪色，用这个反应鉴别酚时，烯烃、炔烃有干扰。无取代的苯酚与溴水作用生成白色的2,4,6-三溴苯酚沉淀;取代的苯酚往往只有溴褪色。 (六)、醚 浓硫酸与醚作用生成可溶于浓硫酸的盐，可用于醚与其它与硫酸不作用的化合物的鉴别。许多含氧有机物如醇、醛、酮、羧酸等与硫酸都有与醚类似作用和现象，因此不能以此区别醚和这些化合物。 (七)、醛 1(醛与饱和亚硫酸氢钠溶液反应生成白色固体，脂肪族甲基酮也能反应。 2(醛与氨的衍生物如苯肼、取代的苯肼、氨基脲等反应生成黄色固体，各种酮也能反应。 3(高锰酸钾、重铬酸钾等强氧化剂与醛反应，现象与醇的反应相同;醇、烯烃、炔烃有干扰。 2+5(醛与银氨溶液(Tollens试剂)、Cu,酒石酸钾钠碱溶液(Fehling试剂)等弱氧化剂反应，分别生成灰黑色沉淀(或银镜)、砖红色沉淀，酮不能与这些弱氧化剂反应，可用于醛与酮的区别;Fehling试剂不能与芳香醛反应，也用于区别脂肪醛和芳香醛。 (八)、酮，甲基酮 1(饱和亚硫酸氢钠溶液与脂肪族甲基酮和六个及六个以下碳原子的环酮反应生成白色固体， 2 其它酮不能反应，可用于区别不同的酮。醛都有这个反应。 2(羰基化试剂如苯肼、硝基苯肼、氨基脲等都与酮反应生成黄色固体，这种试剂是鉴别醛、酮的专用试剂。 3(甲基酮能发生碘仿反应，用I/NaOH或NaIO与甲基酮反应生成黄色沉淀，能氧化成甲基2 酮的醇也能发生碘仿反应。 (九)、羧酸 羧酸与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成羧酸盐，其它如酚类等酸性有机物不能同碳酸氢钠反应。不溶于水的羧酸，若生成的盐可溶于水，可用碳酸钠水溶液鉴别，现象是溶解于碳酸钠水溶液。 (十)、胺 1(胺与盐酸反应生成铵盐。不溶于水的胺，若生成的铵盐可溶于水，可用盐酸水溶液鉴别，现象是胺溶解于盐酸水溶液。 2(不同的胺与苯磺酰氯作用有不同的反应现象，伯胺生成的结晶可溶解于氢氧化钠水溶液，仲胺生成的结晶不溶于氢氧化钠水溶液，叔胺不能与苯磺酰氯反应，无生成结晶的现象。 3(不同的胺与亚硝酸作用有不同的反应现象，伯胺反应生成气体(N)，仲胺生成黄色固体2 (亚硝胺)，叔胺的反应现象不专一，用排除伯胺和仲胺的方法确认叔胺。鉴别反应的试剂是亚硝酸钠+盐酸。 (十一)、糖 2+1(单糖与银氨溶液(Tollen试剂)、Cu,酒石酸钾钠溶液(Fehling试剂)等弱氧化剂反应，分别生成灰黑色沉淀(或银镜)、砖红色沉淀;还原性双糖也能反应。 2(单糖与高锰酸钾、重铬酸钾等强氧化剂反应，现象与醛、醇相同。 3(单糖与过量苯肼反应生成黄色结晶(糖脎)，还原性双糖也能反应。 (十二)、氨基酸 1(氨基酸与水合茚三酮反应显示蓝紫色。 2(含有伯氨基的氨基酸与亚硝酸反应放出气体，伯胺有干扰。 (十三)、能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物 1(使溴水褪色的有机物有: (1)不饱和烃(烯、炔、二烯、苯乙烯等); (2)不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛等); (3)石油产品(裂化气、裂解气、裂化石油等);(4)苯酚(生成白色沉淀)。(5)天然橡胶; 3 2(因萃取使溴水褪色的物质有: (1)密度小于1的溶剂(液态饱和烃、直馏汽油、苯及其同系物、液态环烷烃、液态饱和酯)。 (2)密度大于1的溶剂(四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳等); 3(使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有: (1)不饱和烃;(2)苯的同系物;(3)不饱和烃的衍生物;(4)含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐;(5)石油产品(裂解气、裂化气、裂化石油);(6)天然橡胶。 二、分离和提纯 分离和提纯有机物的一般原则是:根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理，以达到处理和提纯的目的，其中化学处理往往是为物理处理作准备，最后均要用物理方法进行分离和提纯。下面将有机物分离和提纯的常用方法如下: 分离、提纯的方法 目的 主要仪器 实例 分液 分离、提纯互不相溶的分液漏斗 分离硝基苯与水 液体混合物 蒸馏 分离、提纯沸点相差较蒸馏烧瓶、冷凝管、接分离乙醛与乙醇 大的混合溶液 收器 洗气 分离、提纯气体混合物 洗气装置 除去甲烷中的乙烯 过滤 分离不溶性的固体和过滤器 分离硬脂酸与氯化钠 液体 渗析 除去胶体中的小分子、半透膜、烧杯 除去淀粉中的氯化钠、 离子 葡萄糖 盐析 胶体的分离 �� 分离硬脂酸钠和甘油 上述方法中，最常用的是分液(萃取)、蒸馏和洗气。最常用的仪器是分液漏斗、蒸馏烧瓶和洗气瓶。其方法和操作简述如下: 1. 分液法; 常用于两种均不溶于水或一种溶于水，而另一种不溶于水的有机物的分离和提纯。步骤如下: 4 分液前所加试剂必须与其中一种有机物反应生成溶于水的物质或溶解其中一种有机物，使其分层。如分离溴乙烷与乙醇(一种溶于水，另一种不溶于水): 又如分离苯和苯酚: 2. 蒸馏法;适用于均溶于水或均不溶于水的几种液态有机混合物的分离和提纯。步骤为: 蒸馏前所加化学试剂必须与其中部分有机物反应生成难挥发的化合物，且本身也难挥发。如分离乙酸和乙醇(均溶于水): 3. 洗气法;适用于气体混合物的分离提纯。步骤为: 例如: 此外，蛋白质的提纯和分离，用渗析法;肥皂与甘油的分离，用盐析法。 有机物分离和提纯的常用方法 1，洗气 2，萃取分液溴苯(Br2)，硝基苯(NO2)，苯(苯酚)，乙酸乙酯(乙酸) 3， a，制无水酒精:加新制生石灰蒸馏 b，酒精(羧酸)加新制 5 生石灰(或NaOH固体)蒸馏 c，乙醚中混有乙醇:加Na，蒸馏 d，液态烃:分馏 4，渗析 a，蛋白质中含有Na2SO4 b，淀粉中KI 5，升华奈(NaCl) 一、相似相溶原理 1(极性溶剂(如水)易溶解极性物质(离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等); 2(非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精等)能溶解非极性物质(大多数有机物、Br、2I等); 2 3(含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基(—OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸 二、有机物的溶解性与官能团的溶解性 1(官能团的溶解性: (1)易溶于水的官能团(即亲水基团)有—OH、—CHO、—COOH、—NH。 2 (2)难溶于水的官能团(即憎水基团)有:所有的烃基(—CnH2n+1、—CH=CH、—CH等)、265卤原子(—X)、硝基(—NO)等。 2 2(分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性: (1)当官能团的个数相同时，随着烃基(憎水基团)碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低;例如，溶解性:CHOH>CHOH>CHOH>„„，一般地，碳原子个数大于5的醇难溶于水。 32537 (2)当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，物质的溶解性越大;例如，溶解性:CHCHCHOH