实验一 熔点的测定 一.实验目的 了解熔点测定的意义：掌握毛细管法测定熔点的噪作。 二，实验原理 当固体有机化合物加热到一定的温度时，即从固体状念转变为液念，此时的温度被称为该物质的 熔点。因此，所谓熔点就是固液两念在大气压力下成平衡时温度。纯粹的固体有机化合物，都有一定 的熔点，自初熔全全熔其熔点范围很小，一般不超过05一1℃。但是，含有杂质化合物的熔点一般较 纯物为低，熔点范围也较大。因此，通过熔点测定，可以了解固体有机化合物的纯度，也可帮助鉴定 某些未知物。 三.仪器与药品 1仪器：b形管（提勒管），温度计，酒精灯，毛细管，表面皿，玻璃棒，40厘米长玻管（直 径3mm以上)，铁架台。 2.药品：苯甲酸（分析纯），尿素（分析纯），浓硫酸。 四.实验步骤 熔点的测定常用毛细管法。 L.装样：取少量结品提纯的苯甲酸放在表面上，用玻棒的圆头研成细木并聚为一堆，同时取 内径约lmm,长约6~7cm的一端封闭的毛细管一根四，使开口向下，向研细了的药粉堆上轻插数次， 药粉即被压入毛细管中。然后再使毛细管开口向下，轻轻地在桌面上敲击，以使粉木洛入和填紧管底 (或沿着直立的玻管内壁滑下数次，粉木即洛入毛细管底)。重复数次，全毛细管装有约2~3mm高 药粉柱为止23。 2.测定： 在毛细管壁均匀的涂抹一层浓硫酸将毛细管粘在温度计上，并使装样部分和温度计水银球处在同 一水平位置。温度计插入配有缺口木塞的提勒(Thiele)熔点测定管，温度计刻度应面向木塞缺口， 其水银球位于测定管上下两叉管口之间。测定管中装有硫酸溶液。溶液高达上叉管处即可。用酒精灯 在图示部加热，受热的溶液作沿管上升运动，从而促使整个管内浴液呈对流循环，使得温度较均匀。 当温度上升到与被测物的熔点相差10一15℃时，减小火焰，使温度每分钟上升约1一2℃。升温速度 不宜太快，特别是当温度将要接近该样品的熔点时，升温速度史不能快。一般情况是，开始升温时速 度可稍快些，一般为每分钟5℃，但接近该样品熔点时，升温速度要慢，一般为每分钟1一2℃。加热 过程中注意观察，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴 液体时，记下此时的温度，到所有品体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两个温度即为该 样品的熔点范围。 每一次测定都必须用新的熔点管另装样品，不能将已测过熔点的熔点管冷却使其中的样品固化后 再作第二次测定。因为有时某些物质会产生部分分解或转变成具有不同熔点的其它结品形式。 测熔点时每个样品全少测两次（两次数值一致）。1果要测定未知物的熔点，应先对样品做一次 粗测，粗测时加热可稍快，了解共大致的熔点范围，然后另装一根毛细管样品，作精密的测定，第二 次测定时，浴液温度必须下降20℃左右进才能进行。 按上述操作步骤测定苯甲酸、尿素以及苯甲酸与尿素混合物的熔点，并利用测熔点的方法确定未 知物是苯甲酸还是尿素。 熔点测好后，温度计的读数须对照温度计校正图进行校正。 五，思考题 1.测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？ (1)熔点管壁太厚。 (2)熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔
(3)熔点管不洁净。 (4)样品未完全干燥或含有杂质。 (5)样品研得不细或装得不紧密。 (6)加热太快。 2.是否可以使用第一次测熔点时已经熔化了的有机样品再作第二次测定？为什么？ 3.已测得甲、乙两样品的熔点均为130℃，将它们以任何比例混合后测得的熔点仍为130℃，这 说明什么问题？ 六.注释 [1]熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。初学者容易出现的问题是，封口一端发生 弯曲和封口端壁太厚，所以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直方向，火 焰温度不宜太高，最好用酒精灯断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。 [2]样品一定要干燥，并要研成细木，往毛细管内装样品时，一定要反复冲撞夯实，管外样品要 用卫生纸擦干净。 [3]使用浓硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜 色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸御品体共热后使之脱色。采用浓硫酸作 热浴，适用于测熔点在220℃以下的样品。若要测熔点在220℃以上的样品可用共它热浴液。 实验二蒸馏和水蒸气蒸馏 一，实验目的 学习蒸馏和水蒸汽蒸馏的原理及共应用：掌握蒸馏和水蒸汽蒸馏的装置及其操作方法。 二，实验原理及装置 蒸馏是提纯物质和分离混合物的一种方法，通过蒸馏还可以测出化合物的沸点，所以它对鉴定纯 粹的液体有机化合物也具有一定的意义。 对于在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物，或产物中含有大量的固体或树脂状杂质，这类物 质的分离或提纯就不能用通常的蒸馏方法，果它们是不溶或难溶于水，而月在近100℃时蒸气压金 少为10mm求柱时，可采用水蒸气蒸馏的方法进行分离。 两种五个相溶的液体混合物的蒸气压，等于两液体单独存在时的蒸气压之和。当组成混合物的两 液体的蒸气压之和等于大气压力时，混合物就开始沸腾。到不相溶的液体混合物的沸点，要比第一物 质单独存在时的沸点低。因此，在不溶于水的有机物质中，通入水蒸气进行水蒸气蒸馏时，在比该物 质的沸点低得多的温度就可使该物质蒸馏出来。 在馏出物中，随水蒸气一起蒸馏出的有机物质同水的重量(G和G水)之比，等于两者的分压(PA 和P水)分别和两者的分子量(M。和18)的乘积之比，所以馏出液中有机物质同水的重量之比可按 下式计算： G=M:×P G水M水×P水 例如，苯胺用水蒸气蒸馏时，苯胺的沸点是184.4℃，苯胺和水的混合物在984℃就沸腾，在这 个温度下，苯胺的蒸气压是42毫米求柱，水的蒸气压是718毫米求柱，两者相加等于760毫米求术， 苯胺的分子量为93，所以馏出液中苯胺与水的重量比等于。 93×421 18×7183.3
计算值说明，每蒸出33克的水就有1克苯胺一起蒸出，山于苯胺略溶于水，计算值又为近似值。 三.仪器与药品 1.仪器：水蒸汽发生器，圆底烧瓶，锥形瓶，酒精灯，铁架台，冷凝管，接液管，分液漏斗。 温度计、蒸馏烧瓶。 2.药品：灯用酒精、粗苯胺。 四.实验步骤 1蒸馏操作 在100毫升的蒸馏烧瓶内，倒入40毫升灯用酒精，放入2一3颗米粒大小的瓷片（防止液体暴沸）， 加热前，应再次检查仪器是香装配严密，必要时应作最后调整。在冷凝管内通入冷水，小心加热，仔 细观察并记录冷凝管中开始流出液体的温度，调节火焰温度，使从冷凝管中滴的速度为每秒1一2滴。 当蒸出液约有5一10毫升时观察温度是杏有变化，恒定不变，此温度即为酒精的沸点。 当蒸馏烧瓶内酒精已很少时，应立即停止加热，将蒸馏出的酒精倒入回收瓶中。 2.水蒸汽蒸馏燥作 开始蒸缩前，在水蒸汽发生器内加入为其容积的水，在圆底烧瓶内加入1OmL苯胺，然后安装 3 好装置。 川热水蒸气发生器，并将T形管螺旋夹打开，当有水蒸气从T形管的支管冲出时，再旋紧夹子， 让水蒸气通入烧瓶中，可以看到瓶中的混合物翻腾不息，不久在冷凝管中就出现有机物质和水的混合 物。为了使水蒸气不致在烧瓶内过多地冷凝，在蒸馏时通常也可用小火将烧瓶加热。 当馏出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时，一般即可停止蒸馏，这时应首先打开夹子，然后 移去火焰。 用分液漏斗分离馏出的有机物与水。记录所得有机物的物理性状及产量，计算回收率，并将产品 倒入指定的容器中。 五，思考题 1.进行水蒸汽蒸馏时，蒸汽导管的木端为什么要插入到接近容器的底部？ 2.在水蒸汽蒸馏过程中，经常要检查哪些事项？若安全管中水位上升很高，说明什么问题，应 何解决？ 实验三乙酸乙酯的制备 一，实验目的 了解从有机酸合成酯的一般原理和方法：掌握回流、蒸馏、分液漏斗的使用等操作。 二，实验原理 醇和有机酸在H的存在下发生酯化反应生成脂。 HSO4 CH:COOH+CHCHOH →CH3COOC,H5+HO 110-1200 三.仪器和药品 1.仪器：圆底烧瓶(100L),冷凝管，电热套，温度计，分液漏斗。 2.药品：冰乙酸，无水乙醇，浓硫酸，沸石，饱和氯化钙溶液，饱和碳酸钠溶液，无水硫酸镁， 饱和食盐水。 四.实验步骤 1.在100mL圆底烧瓶中加入19mL(约16.5g)无水乙醇和12mL(12g)冰醋酸，再小心地加入 5mL浓硫酸，混均后，投入几粒沸石，然后装上冷凝管。 3
2.将反应瓶用油浴或电热套加热保持缓缓的回流半小时，然后等瓶内反应物冷却后，将回流装 置改成蒸馏装置，接受瓶用冷水冷却。加热蒸出生成的乙酸乙脂，直到馏出液体积约为反应物总体积 的乾为止 3.在馏出液中慢慢加入饱和碳酸钠溶液，直至不再有CO2气体产生（约需25mi),然后将混合 液转入分液漏斗，分去下层水溶液，脂层用10mL饱和食盐水洗涤，再用10mL饱和氯化钙洗涤，最 后用蒸馏水洗一次，分去下层液体，酯层自漏斗上品倒入一干燥的三角瓶中，用无水硫酸镁干燥，将 干燥后的脂层进行蒸馏，收集73~78℃的馏分。 五，思考题 1.酯化反应有何特点，本实验1何创造条件使酯化反应向生成物方向进行？ 2.本实验中若采用醋酸过量的做法是否合适？为什么？ 实验四从茶叶中提取咖啡因 一，实验目的 学习生物碱提取的原理和方法：掌握萃取、蒸馏、浓缩、升华等基本操作。 二，实验原理 咖啡因（又名咖啡碱）在茶叶中含量约2一5%，它是一弱碱性物质，易溶于氯仿(12.5%)、水 (2%)、乙醇(2%)等，它的化学名称是1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤，含结品水的咖啡因为无色针状 结品，味苦，100℃时失去结品水并开始升华，178℃时升华很快，无水咖啡因的熔点为234.5℃。 茶叶中的咖啡因是利用适当的溶剂（氯仿、乙醇、水等）来提取的。蒸发溶剂，可得粗咖啡因， 再用升华法得纯的产品。 三.仪器与药品 1.仪器：圆底烧瓶(500mL),球形冷凝管，脱脂棉，分液漏斗(250mL),蒸馏烧瓶(100mL)。 2.药品：干茶，碳酸钙，氯仿，生石灰。 四.实验步骤 1.在一个500mL圆底烧瓶中放入10g茶叶，25gCaC03粉木和150mL水，烧瓶上装一支球形冷 凝器。加热回流30min。 2.趁热用脱脂棉过滤。 3.滤液冷仝室温后，转移全250mL分液漏斗中，用50mL氯仿分两次萃取。 4.萃取液合并收集到100L蒸馏瓶中，然后在水浴上蒸馏出氯仿。 5.蒸馏完后将残余物倒入蒸发1中，用酒精灯小火加热使部分水分蒸发，然后，加入约10g尘 石灰焙炒片刻（务必使水分全部蒸干）。蒸发上盖一张刺有许多小孔月孔刺向上的滤纸，再在滤纸 上罩一玻璃漏斗。小心加热升华。当滤纸上出现白色毛状结品时，停止加热，冷至100℃左右，揭 开漏斗和滤纸，仔细地把附在纸上及器周围的咖啡因用小刀利下。称量所得的产物，测其熔点。 五.实验注意事项 1.萃取液和生石灰焙炒时，务使溶剂全部除去，若不除净，在下一步加热升华时在漏斗内会出 现水珠。若遇此情况，则用滤纸迅速擦干漏斗内的水珠并继续升华。 2.在回流充分的条件下，升华操作的好坏是实验成败的关键。升华过程中始终用小火加热，温 度太高会使滤纸变黑，并且产生大量烟雾而带走品体，使产品损失。 六，思考题 1.蒸除氯仿时为什么要用水浴川热？ 2.本实验进行升华操作时应注意什么问题？ 4
实验五菠菜色素的提取和分离 一.实验目的 1.通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法： 2.通过柱色谱和薄层色谱分离操作，加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。 二，实验原理 绿色精物I菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝下素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a和叶绿素b。叶绿素a中一个甲基被醛基代替即叶绿 素b。它们都是吡咯衍尘物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素 的含量通常是叶绿素b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于 乙醚、石油醚等一些非极性的溶剂。 胡萝卜素是具有长链结构的共轭多烯。它有二种异构体，即，B-和Y-胡萝卜素，其中B-异构体 含量最多，也最重要。在生物体内，B-体受酶催化氧化即形成维生素A。目前B-胡萝下素已可进行工 业生产，可作为维生素A使用，也可作为食品工业中的色素。 叶黄素是胡萝卜素的烃基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比， 叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验从菠菜中提取上述几各色素，并通过薄层层祈和柱层析进行分离。 三.主要仪器与试剂 1.仪器：研钵，布氏漏斗，圆底烧瓶，直形冷凝管，层析缸。 2.试剂：硅胶G,中性氧化铝，甲醇，石油醚(60~90℃)，丙酮，乙酸乙脂，菠菜叶 四，实验步骤 1,菠菜色素的提取 称取10g洗净后的新鲜（或冷冻）的菠菜叶，用剪刀剪碎并与50mL甲醇拌匀，在研钵中研磨 5mn,然后用布氏漏斗油滤菠菜，弃去滤液。 将菠菜渣放回研钵，每次用500mL3:2(体积比)的石油醚一甲醇混合液提取两次，每次需加以研 磨并月抽滤。合并深绿色萃取液，转入分液漏斗，每次用25mL水洗涤两次，以除去萃取液中的甲酸。 洗涤时要轻轻旋荡，以防止产生乳化。弁去水一甲醇层，石油醚层用无水硫酸钠干燥后滤入圆底烧瓶， 在水浴上蒸去大部分石油醚全体积约为10mL为止。 2.薄层层析 取四块显微载玻片，用硅胶G加0.5%羟甲基纤维素调制后制板，晾干后在110℃活化1h 展开剂：(a)石油醚：丙酮=8：2（体积比） (b)石油醚：乙酸乙酯=6：4（体积比） 取活化后的层析板，点样后，小心放入预先加训入选定展开剂的层析缸内，盖好缸盖。待展开剂上 升全规定高度时，取出层析板，在空气中晾干，用铅笔做出标记，并进行测量，分别计算出R值。 分别用展开剂(a)和(b)展开。比较不同展开剂系统的展开效果。观察斑点在板上的位置并排 列出胡萝下素、叶绿素和叶黄素的R值的大小次序。注意史换展开剂时，须干燥层析缸。 3.杜层析 在层析柱中，加3℃m高的石油醚。另取少量脱脂棉，先在小烧杯用石油醚浸湿。挤压以驱除气泡， 然后放在层析柱底部。轻轻压紧，塞住底部。将3g层析用的中性氧化铝(150~160目)，从玻璃漏 斗中缓缓加入。小心打开柱下活塞，保持石油继高度不变，流下的氧化铝在柱子中堆积。必要时用橡 皮锤轻轻在层析柱的周围敲击，使吸附剂装得均匀致密。柱中溶剂面山下端活塞控制，既不能满溢， 史不能干涸。装完后，上面再加一片圆形滤纸，打开下端活塞，放出溶剂，直到氧化出表面溶剂剩下 1~2mm高时关上活塞（注意！在任何情况下，氧化铝表面不得露出液面）。 将上述菠菜色素的浓缩液，用滴管小心地加到层析柱顶部，加完后，打开下端活塞，让液面下降 到柱面以上1m左右，关闭活塞，加数滴石油醚，打开活塞，使液面下降，经几次反复，使色素全 5