有机实验的基本知识 & 十大原则!
往期回顾
1有机实验的十大原则
一、拿到一个目标化合物,一定要好好做文献检索并调阅原文,如果是已知化合物,选择一般、不是很苛刻的条件(如需要特殊催化剂、严格无水无氧等)、易于工业化的工艺来做小试;如果没有相同的化合物,选择那些相似度高的工艺。
二、对于第一次做的反应,应该了解所有用到的原料的物理、化学性质,对于反应中发生的现象也有了解(如剧烈放热、有气体放出、有固体生成等),做到心中有数,根据具体要求搭建适合的反应装置;对于所用溶剂的关键指标也要做到心中有数。
三、任何时候不要把反应装置搞成密闭体系,这是做反应的大忌,小反应可以用三通/气球,比较大的反应可以用双排管/氮气保护;所有的反应应该有二次保护,在反应瓶下面垫一个塑料盆,防止一旦反应瓶破裂,物料可以回收回来,要不然,尤其是重要的反应,你只能欲哭无泪。
四、好好计算投料表,注意原料纯度及水分,计算完毕一定要最少验算一遍,从源头上杜绝出错。
五、一定不要在精神状态不好的时候做实验,精神状态不好的时候最容易出问题,如加错原料或加错原料顺序、失误引发冲料等。
六、对于新反应,如果不确定,建议氮气保护下反应。
七、有机实验,安全第一,心中要时刻有安全意识。
八、对于小试反应,一定要认真观察反应,仔细记录反应现象,为放大积累控制参数。
九、对于需要过夜的反应,一定要等到反应平稳后再离开,注意搅拌速度,防止搅拌子突然跳起打碎反应瓶,确认冷凝管及冷凝水,防止半夜实验室水漫金山。
十、处理反应前取样监控,监控结果出来之前不要贸然处理;对于多步反应,注意每一步的中间体产物留样。
2安全知识
有机溶剂大都易燃,如乙醇、丙酮、苯等,特别是乙醚。常用气体如氢气、乙炔等也易燃易爆。常用药品如浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、烧碱及溴等有腐蚀性。有毒药品也不少,如氰化钠、硝基苯和某些有机磷化合物等。因此应十分注意安全操作。
引起火灾有两个条件:
(1)爆炸混合物空气中混有易燃有机物蒸汽达到某一极限时,遇有明火即发生燃烧爆炸,称为爆炸极限,如乙醚及苯爆炸极限均很低,约为1~2%,闪点也很低,低于0℃。
(2)火种由于敲击、鞋钉磨擦、马达炭刷或电器开关等产生的火花。若遇着火,应沉着,立即关闭煤气,切断电源,熄灭火种。小火用湿布或石棉布扑灭;少量溶剂(如几ml)可任其烧完,转移附近易燃物质;大火须用灭火器。
四氯化碳灭火器高温时生成剧毒的光气,我国已禁止生产和使用。
二氧化碳灭火器可用以扑灭有机物及电器设备的着火。
炮沫灭火器为含发泡剂的碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时将筒身倾倒,二者混合反应生成大量的二氧化碳成泡沫喷出,后处理较麻烦。
注意油浴和有机溶剂不能用水浇,衣服着火不能跑,应当就地打滚或用厚外衣包裹使之熄灭。
在做有机实验时,应注意以下三点:
①不能用明火加热有机溶剂;
②蒸馏乙醚要远离火源;
③金属钠应浸在煤油中,反应后剩下的钠用乙醇处理,磷放在煤油中。
乙醚易生成过氧化物,蒸馏时应注意。可用KI淀粉检验,用FeSO4防止过氧化物产生。
试剂烧伤可作如下处理:
①酸 量水洗,3~1%碳酸氢钠溶液洗,再水洗、消毒、擦干、涂烫伤油膏
②碱 量水洗,2%醋酸液洗,再水洗,其余同上。
③溴 水洗,酒精擦至无溴液存在为止,其余同上。
④钠 碱同。
试剂溅入眼内作如下处理:
①酸 量水洗,再用1%碳酸氢钠溶液洗。
②碱 量水洗,再用1%硼酸溶液洗。
③溴 同酸。
④玻璃 用镊子移去玻璃,或在盆中用水洗,切勿用手揉动。
3常用的溶剂处理
(1)乙醚→无水乙醚
加硫酸亚铁或亚硫酸氢钠溶液除去。
(2)乙醇→无水乙醇或绝对乙醇
(3)苯→无水无噻吩苯
用浓硫酸除噻吩,用无水CaCl2干燥。
噻吩的检验用靛红浓硫酸溶液振荡片刻,显浅蓝绿色。
4基本操作
(1)蒸馏蒸馏装置包括以下几项:
①温度计比沸点高20℃左右,安装时使其汞球上端与蒸馏瓶支管中心成一直线。低于-38℃不能用水银温度计,可装入有机液体如甲苯(-90℃)、正戊烷(-130℃)等。
液冷却后再加入,否则将引起暴沸。
③冷凝管 直型冷凝管:140℃以下用水冷却;空气冷凝管:用于140℃以上。
④接受器 三角瓶、三角吸滤瓶或蒸馏烧瓶。对易挥发、易着火、蒸汽有剧毒物质支管上应接橡皮管通入水槽,蒸馏时不断放水。蒸有毒物质应在通风橱内进行。
⑤加热浴 80℃以下用水浴;100℃用沸水浴或水蒸汽浴;高于100℃用空气浴,100~250℃用油浴、石蜡可达220℃,甘油达140~150℃;高于200℃用硅油或真空泵油。热浴温度一般比沸点高20~30℃左右,控制馏出速度为1~2滴/秒,热浴液面应和蒸馏瓶内液面相当。
⑥熔盐 硝酸钠和硝酸钾混合物在218℃熔化,使用到700℃。
40%亚硝酸钠、7%硝酸钾在142℃熔化,使用范围为150~500℃。
⑦冷却 水可冷却到室温,室温以下用冰或冰水混合物。食盐和碎冰(1∶3)使用于-5~-18℃,最低-21℃;冰和CaCl2·6H2O(7~8∶10)使用于-20~-40℃;干冰(固态CO2)与乙醇混合使用到-72℃;干冰与乙醚、丙酮或氯仿混合可达-77℃。
⑧水蒸汽蒸馏 特别适用于有大量树脂状杂质时。提纯物必须:不溶或几乎不溶于水;在沸腾状态与水长期共存不起化学变化;在100℃时有一定的蒸汽压(不少于 1.3×103Pa)。过热水蒸汽可用于130~660Pa蒸汽压。停止操作时应先打开螺旋夹使水蒸汽通大气。然后移去热源。
⑨减压蒸馏 采用克氏蒸馏瓶,一颈插入毛细管作为液体沸腾的汽
⑩减压范围 水泵为105Pa~103Pa,水温越低蒸汽压越低;油泵为103~13Pa;扩散泵为0.13~0.001Pa。
停泵操作次序:移去热源,通大气,关闭油泵。
(2)重结晶与过滤纯化固体有机物常用合适的溶剂进行重结晶。
①溶剂的选择 若杂质溶解度很大可留于溶液中;若杂质溶解度很小可留于残渣中。要求溶剂对纯化物质的溶解度随温度变化大,沸点不宜太高或太低,如无合适的单一溶剂时,可选用混合溶剂。
②混合溶剂 一般由两种能以任何比例互溶的溶剂组成,其中一种易溶解纯化物质,另一种难溶解。
活性炭脱色:适用于溶液中存在着少量树脂状物质或极细的不溶性杂质。操作应注意:先将溶质溶解在热溶液中;待溶液稍冷后加入活性炭摇匀;煮沸5~10min,趁热过滤;不能在近沸的溶液中加入活性炭,否则易引起暴沸;在非极性溶剂(如苯、石油醚)中,活性炭脱色效果不好时,可用其它办法,如氧化铝吸附等。
③过滤 应趁热进行。折叠滤纸、常压过滤(可用保温漏斗);吸滤应避免吸滤过程中结晶析出,但有时杂质也会通过滤孔或结晶堵塞滤孔。漏斗均应预热,并用热溶剂润湿滤纸。
④结晶 迅速冷却晶体小,晶体中杂质少,但表面母液较多;慢慢冷却,晶体较大,但往往有母液留在晶体之间,也有杂质。第二次结晶时应慢慢冷却,得到的晶体均匀,性能较好。
(3)干燥剂一类与水可逆地结合生成水合物,如H2SO4,无水CaCl2、Na2SO4、MgSO4、CuSO4、K2CO3和固体KOH等,均不能完全去水。。
另一类能与水发生不可逆反应生成新的化合物,如P2O5、CaO和Na等,蒸馏时不必滤除。但制备无水乙醇时单用钠不行,因生成乙醇钠与水反应是可逆的。
应加入邻苯二甲酸乙酯或琥珀酸乙酯。
消除了NaOH逆反应,使乙醇含水量低于0.01%。
选择干燥剂应注意:
①碱性物质不能用酸性干燥剂干燥;
②CaCl2不能干燥醇、酚、胺、脂、酸、酰胺、酮、醛等,因形成分子络合物,且由于其中含有Ca(OH)2等碱性物质,不适于干燥酸性化合物。
MgSO4是一很好的中性干燥剂,可干燥许多CaCl2不能干燥的化合物。
固体KOH(NaOH)可干燥氨气、胺等物质;五氧化二磷P2O5可干燥醇类、酮类;浓硫酸只能干燥溴、烷、卤代烷。
(4)色谱分离
①吸附色谱以氧化铝、硅胶为吸附剂,将物质自溶液中吸附到它的表面上,然后用溶剂洗脱或展开。有柱色谱和薄层色谱二种方式。
②分配色谱以纤维素为载体,固体溶剂叫固定相,样品溶液加入后,用于洗脱的液体叫移动相。由于样品组分在二相之间分配不同、移动速度不同而得到分离。有柱色谱、薄层色谱、纸色谱三种。
往期回顾
检测实验有困难,找嘉峪检测网
咨询电话:400-818-0021
嘉峪检测网编辑整理,部分来自化学与人生
相关阅读
-
关注本号,每天获得实验技术与管理资讯...
-
人工智能对生活有哪些影响?1、提高学习和工作生活效率由于云计算和API的普及,2019年人工智能将开始为企业带来和提供更有意义的价值,人工智能将会让工作更有效更高效...
-
暨南大学新闻与传播学院党委书记刘涛:从历史文化中找到现代人的情感共同点
“郑州提出以‘四地’支撑‘全国重地’,是筑牢中华民族共同体意识、国家文化数字化战略的生动实践和有益探索。”4月23日,暨南大学新闻与传播学院党委书记刘涛说。...
-
2022年底,一款功能强大的AI语言模型ChatGPT横空出世,成为全球热议话题。 人工智能技术的最新进展让人们惊叹的同时,也让“机器取代人脑”“人工智能的威胁...
-
全球药企市值TOP50:恒瑞挺进前20,传奇、信达排位跃升,辉瑞,恒瑞,强生,诺华,默克,药企,信达,清朝,诺和诺德...
-
习近平总书记在黑龙江考察期间提出,整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力。这为我们打造经济发展新引擎和构建国家竞争新优势指明了方向。当前...
-
人工智能对生活有哪些影响?1、提高学习和工作生活效率由于云计算和API的普及,2019年人工智能将开始为企业带来和提供更有意义的价值,人工智能将会让工作更有效更高效...
-
暨南大学新闻与传播学院党委书记刘涛:从历史文化中找到现代人的情感共同点
“郑州提出以‘四地’支撑‘全国重地’,是筑牢中华民族共同体意识、国家文化数字化战略的生动实践和有益探索。”4月23日,暨南大学新闻与传播学院党委书记刘涛说。...
-
2022年底,一款功能强大的AI语言模型ChatGPT横空出世,成为全球热议话题。 人工智能技术的最新进展让人们惊叹的同时,也让“机器取代人脑”“人工智能的威胁...
-
全球十大新兴的科技有哪些科技的发展正在以前所未有的速度改变着我们的生活方式和社会结构。在这个数字化时代,新兴科技的涌现不断推动着各个领域的发展。本文将介绍全球十大新兴的科技...
-
本文目录一览: 1、长安幻想0氪攻略 2、长安幻想花朝节花朝奇闻云探的话 3、长安幻想新区还有花朝节吗 4、长安幻想75剧情怎么过 5、长安幻想花语怎么触......
发表评论
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件举报,一经查实,本站将立刻删除。