浓硫酸脱水时为什么放热?是指脱水时不是稀释时。

实验目的化学反应方程式

原料:A+B反应条件:溶剂/催化剂等产物

(代码)(分子量)(投料量)(摩尔数)(摩尔比)(批号/来源)

第一部分 碳架的构造 1.碳碳键的形成 碳碳单键:

1.2.3.4.5.金属有机化合物与卤代烷的偶联反应;金属有机化合物与羰基,氰基的加成反应;金属有机化合物与环氧化合物的开环反应;各类缩合反应;

炔烃,芳环,酮,酯,β-二羰基化合物烷基化和酰基化反应(Friedel Crafts反应)

6.7.8.9.酮的双分子还原;环加成反应;烯烃的羰基化反应

卡宾插入或类卡宾插入(如Simmons-Smith反应)

11.羟醛缩合;醛的缩合;酮的缩合;

2.碳链的切断和缩短 1.2.芳环侧链氧化(与苯环链接的碳上含有H);

烯烃,炔烃,邻二醇的氧化切断生成醛、酮、酸(如臭氧氧化烯烃,高锰酸钾氧化烯烃或炔烃等)

3.成环或开环 三元环 :

1.2.烯烃与卡宾的反应

1,3-二卤代物脱X的反应;

1.2.1,6-二元醛酮的分子内缩合己二酸脱羧成环

1.2.烯烃用过氧酸氧化成环

烯烃用次卤酸加成消去成环

第二部分 官能团的生成 烷烃、烯烃略 炔烃:

1.2.邻二卤代烃脱卤化氢

不饱和烃、三元环和卤化氢的加成 3.4.5.6.7.8.9.不饱和烃,三元环与卤素的加成烯烃与次卤酸的加成环氧化合物与氢卤酸的加成芳烃和烷烃的卤代

烯丙基化合物和苄式芳烃的卤代(NBS)

烯烃被碱性高锰酸钾、四氧化锇氧化

有机金属试剂与醛酮的加成(如Grignard试剂)

醛酮的还原(如用Na与液氨还原)

1.芳磺酸盐碱溶法 2.3.4.芳基卤代烃的水解

卤代烃与醇钠和酚钠的反应

烯烃的羟汞化-去汞反应

醇与烯烃的加成醇与炔烃的加成烯烃的环氧化

邻二醇的高碘酸氧化(得到两分子醛或酮)

烯烃的羰基合成反应(烯烃与一氧化碳和氢气在高压和催化剂作用下生成醛或者酮的反应)

偕二卤代烃的水解 9.羟醛缩合

10.安息香缩合11.频那醇重排

第三部分 官能团的保护

1.2.3.羰基可以先与醇缩合成缩醇参与反应体系后水解

羟基可以先形成醚,酯缩醛等有机物加以保护

酚羟基可以通过苯环上添加一些定位基防止被氧化

1.2.可以在逆合成分析加入酸酯基增加羰基阿尔法位的氢的活性

使用TsCl酰化羟基增加-OR基团的离去性

近几年高考中常见题型有:

(1)高分子化合物与单体的相互判断,常以选择题的形式出现。这类试题可以较好地测试有机反应、有机物结构等多方面的知识,也成了高考的保留题型之一,复习中一定要加以重视。

(2)有机综合推断题。卤代烷烃能发生消去反应生成烯烃、发生取代反应生成醇、醇跟烯烃也能相互转化,这种转化关系可表示为:

理解这一转化关系时要注意,理论上讲所有的卤代烷烃和醇都能发生取代反应,但卤代烃或醇的消去反应有一定结构要求,如一氯甲烷、ClCH2C(CH3)3等不能发生消去反应。新教材中增加了卤代烃这一节后,卤代烷烃、单烯烃、一元醇之间的“三角”转化反应也属于有机化学的主干知识,近几年高考试题中这一转化关系常常出现在有机框图推断题当中。

[知识体系和复习重点]

1.有机物相互网络图:

2.醇、醛、酸、酯转化关系:

醇经氧化可转化醛、醛被氧化生成酸、羧酸跟醇反应产物是酯,这个转化关系的本质可表示为(其中X、R代表某种基团):

这是有机化学中的主干知识,是高考有机框图推断题出现频度最大“题眼信息”之一。

解有机推断题的一般方法是:

1、找已知条件最多的,信息量最大的。这些信息可以是化学反应、有机物性质(包括物理性质)、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等等。

2、寻找特殊的或唯一的。包括具有特殊性质的物质(如常温下处于气态的含氧衍生物--甲醛)、特殊的分子式(这种分子式只能有一种结构)、特殊的反应、特殊的颜色等等。

3、根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用,常用来确定某种官能团的数目。

4、根据加成所需的量,确定分子中不饱和键的类型及数目;由加成产物的结构,结合碳的四价确定不饱和键的位置。

5、如果不能直接推断某物质,可以假设几种可能,结合题给信息进行顺推或逆推,猜测可能,再验证可能,看是否完全符合题意,从而得出正确答案。

推断有机物,通常是先通过相对分子质量,确定可能的分子式。再通过试题中提供的信息,判断有机物可能存在的官能团和性质。最后综合各种信息,确定有机物的结构简式。其中,最关键的是找准突破口。一.根据反应现象推知官能团

1.能使溴水褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。

2.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为苯的同系物。

3.遇三氯化铁溶液显紫色,可推知该物质分子含有酚羟基。4.遇浓硝酸变黄,可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。5.遇水变蓝,可推知该物质为淀粉。

6.加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,有红色沉淀生成;或加入银氨溶液有银镜生成,可推知该分子结构有即醛基。则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。7.加入金属Na放出,可推知该物质分子结构中含有。8.加入溶液产生气体,可推知该物质分子结构中含有。

9.加入溴水,出现白色沉淀,可推知该物质为苯酚或其衍生物。二.根据物质的性质推断官能团

能使溴水褪色的物质,含有C=C或或;能发生银镜反应的物质,含有;能与金属钠发生置换反应的物质,含有-OH、-COOH;能与碳酸钠作用的物质,含有羧基或酚羟基;能与碳酸氢钠反应的物质,含有羧基;能水解的物质,应为卤代烃和酯,其中能水解生成醇和羧酸的物质是酯。但如果只谈与氢氧化钠反应,则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸和酯都有可能。能在稀硫酸存在的条件下水解,则为酯、二糖或淀粉;但若是在较浓的硫酸存在的条件下水解,则为纤维素。三.根据特征数字推断官能团

1.某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则分子中含有一个-OH;增加84,则含有两个-OH。缘由-OH转变为。

2.某有机物在催化剂作用下被氧气氧化,若相对分子质量增加16,则表明有机物分子内有一个-CHO(变为-COOH);若增加32,则表明有机物分子内有两个-CHO(变为-COOH)。3.若有机物与反应,若有机物的相对分子质量增加71,则说明有机物分子内含有一个碳碳双键;若增加142,则说明有机物分子内含有二个碳碳双键或一个碳碳叁键。四.根据反应产物推知官能团位置

1.若由醇氧化得醛或羧酸,可推知-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上,即存在;由醇氧化为酮,推知-OH一定连在有1个氢原子的碳原子上,即存在; 若醇不能在催化剂作用下被氧化,则-OH所连的碳原子上无氢原子。2.由消去反应的产物,可确定-OH或-X的位置

3.由取代反应产物的种数,可确定碳链结构。如烷烃,已知其分子式和一氯代物的种数时,可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下,判断其可能的结构简式。4.由加氢后碳链的结构,可确定原物质分子C=C或的位置。五.根据反应产物推知官能团的个数

1.与银氨溶液反应,若1mol有机物生成2mol银,则该有机物分子中含有一个醛基;若生成4mol银,则含有二个醛基或该物质为甲醛。

2.与金属钠反应,若1mol有机物生成0.5mol,则其分子中含有一个活泼氢原子,或为一个醇羟基,或酚羟基,也可能为一个羧基。

3.与碳酸钠反应,若1mol有机物生成0.5mol,则说明其分子中含有一个羧基。4.与碳酸氢钠反应,若1mol有机物生成1mol,则说明其分子中含有一个羧基。六.根据反应条件推断反应类型

1.在NaOH水溶液中发生水解反应,则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。2.在氢氧化钠的醇溶液中,加热条件下发生反应,则一定是卤代烃发生了消去反应。3.在浓硫酸存在并加热至170℃时发生反应,则该反应为乙醇的消去反应。

4.能与氢气在镍催化条件下起反应,则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应(或还原反应)。

5.能在稀硫酸作用下发生反应,则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。6.能与溴水反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(二)、常见题型归纳

1、给出合成路线的推断题(即框图题)

此类题是最为常见的有机推断题。除题干给出新化学方程式、计算数据、实验现象和分子式或结构式外,大部分信息均集中在框图中。

解答这类题时,要紧紧抓住箭头上下给出的反应条件,结合题给信息,分析每个代号前后原子数、碳干和官能团变化情况,找准突破口。

例1 已知:烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,如:

化合物A~E的转化关系如图a所示,已知:A是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物;B有酸性;C是常用增塑剂;D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到);E是一种常用的指示剂酚酞,结构如图b。

写出A、B、C、D的结构简式。

解析:本题中信息量最大的应是A:①分子式为且为芳香化合物(只含C、H,故为芳香烃);②为烷基苯(题给信息迁移);③分子中等效H原子数为3(只能生成3种一溴化合物)。由此可推知A的结构简式为:;再依题给氧化过程即可得出B为:;根据题给C的分子式和箭头上的条件推断,C应是B与正丁醇发生酯化反应生成的二元酯,则C的结构简式为:;B到D的反应条件教材中未出现过,题中也无此信息,但我们可从D比B少1个分子以及D与苯酚反应生成的E的结构特点,反推出D的结构为:。

2、由计算数据推断分子式,由性质推断结构简式

例2 A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%;A只含有一种官能团,且每个碳原子上最多只连一个官能团;A能与乙酸发生酯化反应,但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空:

(3)写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式:①属直链化合物;②与A具有相同的官能团;③每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是________________________。

解析;(1)根据题给数据:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%,可得氧元素的质量分数为47.08%,则有:

即A的最简式为,此分子中C原子数已达最大程度饱和,故也为A的分子式。

题中给出的有助于书写A的结构简式的信息有:①A只含有一种官能团且能与乙酸发生酯化反应(含);②不能在两个相邻碳原子上发生消去反应(相邻C原子间不能都有H原子);③每个碳原子上最多只连一个官能团(4个分别连在4个C原子上)。由此写出A的结构简式为:

(2)由A的结构简式,可知A为多元醇,与乙酸反应的化学方程式为:

(3)根据题给条件,写出A的同分异构体为:

3、从结构推断物质所具有的性质、所含官能团种类、有机物类别

这类有机题的推断常常出现在选择题中。解答的最佳方法是先整体观察所含元素及各原子结合方式,再切割成“块”并逐“块”分析其特征,根据各“块”找出官能团及其对应的性质。

例3 苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素(结构简式如图)。下列关于苏丹红说法错误的是()。

A.分子中含一个苯环和一个萘环

C.能被酸性高锰酸钾溶液氧化

解析:首先整体观察给出的有机物的结构,可以得出该有机物含C、H、O、N元素,不属于烃类,故B错。然后将所给有机物结构式,分成“块”,即:

结合题给选项,可以得出A、C正确;根据相似相溶原理,D项也正确。答案:B(三)有机合成

有机合成题是近年来高考化学的难点题型之一,有机合成题的实质是利用有机物的性质,进行必要的官能团反应。解答该类题时,首先要正确判断题目要求合成的有机物属于哪一类?含哪些官能团,再分析原料中有何官能团,然后结合所学过的知识或题给的信息,寻找官能团的引入、转换、消去等方法,完成指定合成。常见官能团的引入:

a、引入C─C:C═C或C≡C与H2加成; b、引入C═C或C≡C:卤代烃或醇的消去; c、苯环上引入

d、引入─X:①在饱和碳原子上与X2(光照)取代;②不饱和碳原子上与X2或HX加成;③醇羟基与HX取代。

e、入─OH:①卤代烃水解;②醛或酮加氢还原;③C═C与H2O加成。f、入─CHO或酮:①醇的催化氧化;②C≡C与H2O加成。g、引入─COOH:①醛基氧化;②─CN水化;③羧酸酯水解。

h、引入─COOR:①醇酯由醇与羧酸酯化;②酚酯由酚与羧酸酐酯化。

i、引入高分子:①含C═C的单体加聚;②酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化缩聚、二元羧酸与二元胺(或氨基酸)酰胺化缩聚。③有机信息迁移题

有机信息迁移题是指在题目中向考生临时交代一些没有学习过的信息内容,在于考查学生的思维、自学、观察等能力,着重考查学生的潜能。有机信息题所给的信息往往很新颖,要求考生自己思考开发、筛选。有机信息题往往以推断、合成题的形式出现。典型例题:

[例1]04年江苏考)(10分)环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:

(也可表示为:+║→)丁二烯 乙烯 环已烯

实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:

现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:

(1)A的结构简式是 ;B的结构简式是。(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型: 反应④,反应类型 反应⑤,[例2].(05江苏高考题)6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸,请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。

提示:①合成过程中无机试剂任选,②如有需要,可以利用本练习中出现过的信息,③合成反应流程图表示方法示例如下:

[例3] 通常情况下,多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的,容易自动失水,生成碳氧双键的结构:

下面是9个化合物的转变关系:

(3)化合物⑨是重要的定香剂,香料工业上常用化合物⑧和②直接合成它。写出此反应的化学方程式。

[解析]试题中的新信息和转化关系图给解题者设置了一个新的情景,但从其所涉及的知识内容来看,只不过是烃的衍生物中最基础的醇、醛、酸、酯的性质和质量守恒定律等知识内容。

题给转化关系图虽不完整,但还是容易得出①是甲苯,②、③、④是甲苯中甲基上氢原子被氯取代后的产物,进而可推知②是C6H5CH2Cl、④C6H5CCl3、⑦是C6H5COOH。所以⑨是苯甲酸苯甲酯。苯甲酸的酸性比碳酸强,所以苯甲酸可以跟碳酸钠反应生成苯甲酸钠,反应②是:苯甲酸钠+苯甲醇→苯甲酸苯甲酯,根据质量守恒定律可得出该反应的另一种产物应该是氯化钠。答案为:

(1)甲苯,光照。(2)C6H5COOCH2C6H5,苯甲酸苯甲酯。(3)

合成工作总结 2011年11月份,我来到xxxx任研究助理一职,主要参与了一下项目(由于所作产品均为原公司所属专利,故简化叙述反应,见谅):

一、詹氏钌催化剂中间体的合成:

1、ts肼+苯甲醛?苯腙

rc-102(rc为钌催化剂项目号)+重氮液?rc-103.此反应为原产物与重氮液反应生成一个双键

r-oh?r-cl?r-pph3cl?r-= 这个反应是制备磷叶立德并与多聚甲醛反应生成一个双键

3、rc-102+ppcy3?rc-202 这个反应比较简单,是一个基团置换的反应,该反应所得产物稀释后会发生溶胀现象,处理比较麻烦

4、rc-203+炔醇?rc-303 此反应炔醇与钌催化剂中间体反应生成一个带两个双键的五元环

5、苯+异丙基酰氯??异丙基苯甲酰

酰化反应,制备炔醇的一部分

二、hcv丙肝新药中间体的合成

1、五元杂环+格氏试剂

这个反应的反应机理其实是格氏试剂与酰胺反应,与n相连的键断开,由于n是五元环上的杂原子,这个反应为一个开环反应。反应在低温下进行,这可能是格氏试剂不与所得产物的活性基团羰基、乙酯基不反应的原因

这个产物含酯基,选用三乙酰氧基硼氢化钠做还原剂,反应为原料的羰基先与ts肼反应生成踪再还原去掉羰基。

产物上的酯基水解为酸 alcl3、甲苯 ??③④

4、r+多聚甲醛+苄胺?r/nhbn①?②??? 上面分别涉及到上苄胺、苄胺与苯甲酸甲酯缩合关环、脱甲基、苯上两相邻羟基与dcm反应关环

有机合成心得(1)-引言

做有机合成,感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识,灵活的头脑是天生的,丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用,充其量只是有机合成匠人,成不了高手,也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识,只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上,并能灵活的加以运用,熟悉其中的原理(机理),烂熟于胸,就像国学大师烂熟四书五经一样,看到了一个分子结构,稍加思索,其合成路线应该马上在脑中浮现出来。

有机合成心得(2)-基本功的训练 每个行业都有自己的基本功,有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手?你在大学里学到的有机合成知识,只是入门的东西,远远达不到高手的水平,学了四年化学,基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策,不知从何处下手。这不是你的问题,而是大学教育体制的问题,在大学阶段应该打下坚实的基本功,然后才能专,而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的。

前三本书是从机理方面来讨论有机合成的,4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的,第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边,作为案头书。认真精读,达到记忆理解,把反应分类记忆理解,这时你可能感觉很枯燥乏味,不要紧,经过一段时间的合成研究再回过头来阅读,就会感觉耳目一新,有新的理解。掌握了这几本书,可以说您已经打下了一定的有机合成基本功,这时你应该最少掌握300个反应了,但并不意味者你已经成为了有机合成高手,接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用,熟练的理解化学反应在什么情况下应用。

下面推荐的几本杂志,主要是关于如何运用有机化学反应的。1.organic synthesis(80vol.)2.organic process research & development.这是美国化学会出版的一本有机合成杂志,主要讲述一些化工产品的工艺研究,书中的反应均用在大规模的制备上,对产业化的研究很有帮助,这些反应具有很强的实用性,对理解化学反应的应用很有帮助。

经过以上知识的训练,你已经具备成为有机合成高手的潜力了,接下来需要做的就是大量的实践研究了,相信经过自己的努力和多年的实践,多次的失败,吃的苦中苦,你就成为有机合成高手了。

有机合成心得(3)-合成路线的选择 合成路线的设计与选择是有机合成中很重要的一个方面,它反映了一个有机

合成人员的基本功和知识的丰富性与灵活的头脑。一般情况下,合成路线的选择与设计代表了一个人的合成水平和素质。合理的合成路线能够很快的得到目标化合物,而笨拙的合成路线虽然也能够最终得到目标化合物,但是付出的代价却是时间的浪费和合成成本的提高,因此合成路线的选择与设计是一个很关键的问题。

合成路线的选择与设计应该以得到目标化合物的目的为原则,即如果得到的目标化合物是以工业生产为目的,则选择的合成路线应该以最低的合成成本为依据,一般情况下,简短的合成路线应该反应总收率较高,因而合成成本最低,而长的合成路线总收率较低,合成成本较高,但是,在有些情况下,较长的合成路线由于每步反应都有较高的收率,且所用的试剂较便宜,因而合成成本反而较低,而较短的合成路线由于每步反应收率较低,所用试剂价格较高,合成成本反而较高。所以,如果以工业生产为目的,则合成路线的选择与设计应该以计算出的和实际结果得到的合成成本最低为原则。如果得到的目标化合物是以发表论文为目的,则合成路线的选择与设计则有不同的原则。设计的路线应尽量具有创造性,具有新的思想,所用的试剂应该是新颖的,反应条件是创新的,这时考虑的主要问题不是合成成本的问题而合成中的创造性问题。

如果合成的是系列化合物,则设计合成路线时,应该共同的步骤越长越好,每个化合物只是在最后的合成步骤中不同,则这样的合成路线是较合理的和高效率的,可以在很短的时间内得到大量目标化合物。每个目标化合物的合成路线一般有多步反应,为了避免杂质放大的问题,最好的解决办法是将合成路线一分为二,转化为两个中间体,最后将两个中间体通过一步反应组装起来得到目标化合物。尽量避免连续反应只在最后一步得到产物。

有机合成心得(4)-有机反应的实质 有机合成的任务是运用已知的或可能的化学反应来形成c-c键或c-杂键,从而将两个或多个分子或离子连接起来。有机化学反应类型可分为三种:极性反应,协同反应,自由基反应,其中协同反应与自由基反应又称为非极性反应。非极性反应可以采用‘一锅法’进行,而极性反应则需分步进行。因为极性反应的条件比较苛刻(无水、惰性气体保护、强酸或强碱),而非极性反应的条件比较温和。极性反应占80%,非极性反应占20%。极性反应的实质就是分子中负电性的原子与正电性的原子的结合。所谓负电性与正电性都是指广义而言的,原子的负电性可以是负电荷,也可以是孤电子对;原子的正电性可以是正电荷也可以是空轨道。负电性与正电性的密度越大,反应活性越高,但是高密度的负电性原子通常与高密度的正电性原子结合,低密度的负电性原子与低密度的正电性原子结合。如果分子中同时存在两种相反电荷的原子则产生环合反应,如果分子中存在两种相同电荷的原子,此时与另一分子中相反电荷的原子结合时就容易产生副反应,通常密度较高电荷的原子先进行反应。因此,在记忆化学反应时,只需分清分子中那个原子是正电性的,那个原子是负电性的就可以了。不必去记忆什么人名反应来浪费记忆力,也不必对亲核、亲电反应的类型太在意。所以,学习化学反应时,主要的任务就是了解各种正电性的基团和负电性的基团。这些正电性的基团和负电性的基团称之为合成子。有机合成心得(5)-后处理的问题

在有机合成中,后处理的问题往往被大多数人所忽略,认为只要找对了合成方法,合成任务就可以事半功倍了,这话不错,正确地合成方法固然重要,但是

有机合成的任务是拿到相当纯的产品,任何反应没有100%产率的,总要伴随或多或少的副反应,产生或多或少的杂质,反应完成后,面临的巨大问题就是从反应混合体系中分离出纯的产品。后处理的目的就是采用尽可能的办法来完成这一任务。

为什么对后处理的问题容易忽视呢?我们平时所看到的各种文献尤其是学术性的研究论文对这一问题往往重视不够或者很轻视,他们重视的往往是新的合成方法,合成试剂等。专利中对这一问题也是轻描淡写,因为这涉及到商业利润问题。有机教科书中对这一问体更是没有谈论到。只有参加过工业有机合成项目的人才能认识到这一问题的重要性,有时反应做的在好,后处理产生问题得不到纯的产品,企业损失往往巨大。这时才认识到有机合成不光是合成方法的问题,还涉及到许多方面的问题,那一方面的问题考虑不周,都有可能前功尽弃。后处理问题从哪里可以学到?除了向有经验的科研人员多多请教外,自己也应处处留心,虽说各种文献中涉及较少,但是还有不少论文是涉及到的,这就要求自己多思考,多整理,举一反三。另外,在科研工作中,应注意吸取经验,多多磨练。完成后处理问题的基本知识还是有机化合物的物理和化学性质,后处理就是这些性质的具体应用。当然,首先要把反应做的很好,尽量减少副反应的发生,这样可以减轻后处理的压力。因此,后处理还是考验一个人的基本功问题,只有化学学好了才有可能出色的完成后处理任务。后处理根据反应的目的有不同的解决办法,如果在实验室中,只是为了发表论文,得到纯化合物的目的就是为了作各种光谱,那么问题就简单了,得到纯化合物的方法不外就是走柱子,tlc,制备色谱等方法,不用考虑太多的问题,而且得到的化合物还比较纯;如果是为了工业生产的目的,则问题就复杂了,尽量用简便、成本低的方法,实验室中的那一套就不行了,如果您还是采用实验室中的方法则企业就亏损了。

后处理过程的优劣检验标准是:(1)产品是否最大限度的回收了,并保证质量;(2)原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得到了回收利用;

(3)后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化;(4)三废量是否达到最小。后处理的几个常用而实用的方法:(1)有机酸碱性化合物的分离提纯

具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与原来的母体化合物具有不同的物理化学性质。碱性化合物用有机酸或无机酸处理得到胺盐,酸性化合物用有机碱或无机碱处理得到钠盐或有机盐。根据有机化合物酸碱性的强弱,有机、无计酸碱一般为甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸。

碱为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。在一般情况下,离子化合物在水中具有相当大的溶解性,而在有机溶剂中溶解度很小,同时活性碳只能够吸附非离子型的杂质和色素。利用以上的这些性质可对酸碱性有机化合物进行提纯。以上性质对所有酸碱性化合物并不通用,一般情况下,分子中酸碱性基团分子量所占整个分子的分子量比例越大,则离子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基团例如羟基越多,则水溶性越大,因此,以上性质适用于小分子的酸碱化合物。对于大分子的化合物,则水溶性就明显降低。酸碱性基团包括氨基。酸性基团包括:酰氨基、羧基、酚羟基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般为碱性基团,但是在连有强吸电子基团时就变为酸性化合物,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,这类化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱作用下就容易失去质子而形成钠盐。

将酸碱性化合物转变为离子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附杂质后过滤,则除去了不含酸碱性基团的杂质和机械杂质,再加酸碱中合回母体分子状态,这是回收和提纯酸碱性产品的方法。由于活性碳不吸附离子,故有活性碳吸附造成的产品损失忽劣不计。化学学习考研复试调剂,提供免费真题笔记课件教材等,为化学工作者提供学中和萃取法:是工业过程和实验室中常见的方法,它利用酸碱性有机化合物生成离子时溶于水而母体分子状态溶于有机溶剂的特点,通过加入酸碱使母体化合物生成离子溶于水实现相的转移而用非水溶性的有机溶剂萃取非酸碱性杂质,使其溶于有机溶剂从而实现杂质与产物分离的方法。成盐法:

对于非水溶性的大分子有机离子化合物,可使有机酸碱性化合物在有机溶剂中成盐析出结晶来,而非成盐的杂质依然留在有机溶剂中,从而实现有机酸碱性化合物与非酸碱性杂质分离,酸碱性有机杂质的分离可通过将析出的结晶再重结晶,从而将酸碱性有机杂质分离。对于大分子的有机酸碱化合物的盐此时还可以采用水洗涤除去小分子的酸碱化合物已经成盐且具有水溶性的杂质。对于水溶性的有机离子化合物,可在水中成盐后,将水用共沸蒸馏或直接蒸馏除去,残余物用有机溶剂充分洗涤几次,从而将杂质与产品分离。

以上三种方法并不是孤立的,可根据化合物的性质和产品质量标准的要求,采用相结合的方法,尽量得到相当纯度的产品。

(2)几种特殊的有机萃取溶剂

正丁醇:大多数的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等。大多数的高分子量醇是非水溶性的,而是亲脂性的能够溶于有机溶剂。但是

中间的醇类溶剂例如正丁醇是一个很好的有机萃取溶剂。正丁醇本身不溶于水,同时又具有小分子醇和大分子醇的共同特点。它能够溶解一些能够用小分子醇溶解的极性化合物,而同时又不溶于水。利用这个性质可以采用正丁醇从水溶液中萃取极性的反应产物。丁酮:性质介于小分子酮和大分子酮之间。不像丙酮能够溶于水,丁酮不溶于水,可用来从水中萃取产物。

乙酸丁酯:性质介于小分子和大分子酯之间,在水中的溶解度极小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可从水中萃取有机化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工业中常用来萃取头孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。丁基叔丁基醚:性质介于小分子和大分子醚之间,两者的极性相对较小,类似于正己烷和石油醚,二者在水中的溶解度较小。可用于极性非常小的分子的结晶溶剂和萃取溶剂。也可用于极性较大的化合物的结晶和萃取溶剂。

(3)做完反应后,应该首先采用萃取的方法,首先除去一部分杂质,这是利用杂质与产物在不同溶剂中的溶解度不同的性质

(4)稀酸的水溶液洗去一部分碱性杂质。例如,反应物为碱性,而产物为中性,可用稀酸洗去碱性反应物。例如胺基化合物的酰化反应。

(5)稀碱的水溶液洗去一部分酸性杂质。反应物为酸性,而产物为中性,可用稀碱洗去酸性反应物。例如羧基化合物的酯化反应。化学学习考研复试调剂,提供免费真题笔记课件教材等,为化学工作者提供学习和科研、工作等的网络交流平台

(6)用水洗去一部分水溶性杂质。例如,低级醇的酯化反应,可用水洗去水溶性的反应物醇。

(7)如果产物要从水中结晶出来,且在水溶液中的溶解度又较大,可尝试加入氯化钠、氯化铵等无机盐,降低产物在水溶液中的溶解度-盐析的方法。

(8)有时可用两种不互溶的有机溶剂作为萃取剂,例如反应在氯仿中进行,可用石油醚或正己烷作为萃取剂来除去一部分极性小的杂质,反过来可用氯仿萃取来除去极性大的杂质。(9)两种互溶的溶剂有时加入另外一种物质可变的互不相容,例如,在水作溶剂的情况下,反应完毕后,可往体系中加入无机盐氯化钠,氯化钾使水饱和,此时加入丙酮,乙醇,乙腈等溶剂可将产物从水中提取出来。

(10)结晶与重结晶的方法 基本原理是利用相似相容原理。即极性强的化合物用极性溶剂重结晶,极性弱的化合物用非极性溶剂重结晶。对于较难结晶的化合物,例如油状物、胶状物等有时采用混合溶剂的方法,但是混合溶剂的搭配很篇三:有机合成心得

搞了十余年药物研发,感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识,灵活的头脑是天生的,丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用,充其量只是有机合成匠人,成不了高手,也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识,只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上,并能灵活的加以运用,熟悉其中的原理(机理),烂熟于胸,就像国学大师烂熟四书五经一样,看到了一个分子结构,稍加思索,其合成路线应该马上在脑中浮现出来。

有机合成心得(2)-基本功的训练

每个行业都有自己的基本功,有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手?你在大学里学到的有机合成知识,只是入门的东西,远远达不到高手的水平,学了四年化学,基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策,不知从何处下手。这不是你的问题,而是大学教育体制的问题,在大学阶段应该打下坚实的基本功,然后才能专,而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的:

前三本书是从机理方面来讨论有机合成的,4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的,第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边,作为案头书。认真精读,达到记忆理解,把反应分类记忆理解,这时你可能感觉很枯燥乏味,不要紧,经过一段时间的合成研究再回过头来阅读,就会感觉耳目一新,有新的理解。掌握了这几本书,可以说您已经打下了一定的有机合成基本功,这时你应该最少掌握300个反应了,但并不意味者你已经成为了有机合成高手,接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用,熟练的理解化学反应在什么情况下应用。

下面推荐的几本杂志,主要是关于如何运用有机化学反应的。1.organic synthesis(80vol.)2.organic process research & development.这是美国化学会出版的一本有机合成杂志,主要讲述一些化工产品的工艺研究,书中的反应均用在大规模的制备上,对产业化的研究很有帮助,这些反应具有很强的实用性,对理解化学反应的应用很有帮助。

经过以上知识的训练,你已经具备成为有机合成高手的潜力了,接下来需要做的就是大量的实践研究了,相信经过自己的努力和多年的实践,多次的失败,吃的苦中苦,你就成为有机合成高手了。

有机合成心得(3)-合成路线的选择

合成路线的设计与选择是有机合成中很重要的一个方面,它反映了一个有机合成人员的基本功和知识的丰富性与灵活的头脑。一般情况下,合成路线的选择与设计代表了一个人的合成水平和素质。合理的合成路线能够很快的得到目标化合物,而笨拙的合成路线虽然也能够最终得到目标化合物,但是付出的代价却是时间的浪费和合成成本的提高,因此合成路线的选择与设计是一个很关键的问题。

合成路线的选择与设计应该以得到目标化合物的目的为原则,即如果得到的目标化合物是以工业生产为目的,则选择的合成路线应该以最低的合成成本为依据,一般情况下,简短的合成路线应该反应总收率较高,因而合成成本最低,而长的合成路线总收率较低,合成成本较高,但是,在有些情况下,较长的合成路线由于每步反应都有较高的收率,且所用的试剂较便宜,因而合成成本反而较低,而较短的合成路线由于每步反应收率较低,所用试剂价格较高,合成成本反而较高。所以,如果以工业生产为目的,则合成路线的选择与设计应该以计算出的和实际结果得到的合成成本最低为原则。

如果得到的目标化合物是以发表论文为目的,则合成路线的选择与设计则有不同的原则。设计的路线应尽量具有创造性,具有新的思想,所用的试剂应该是新颖的,反应条件是创新的,这时考虑的主要问题不是合成成本的问题而合成中的创造性问题。

如果合成的是系列化合物,则设计合成路线时,应该共同的步骤越长越好,每个化合物只是在最后的合成步骤中不同,则这样的合成路线是较合理的和高效率的,可以在很短的时间内得到大量目标化合物。

每个目标化合物的合成路线一般有多步反应,为了避免杂质放大的问题,最好的解决办法是将合成路线一分为二,转化为两个中间体,最后将两个中间体通过一步反应组装起来得到目标化合物。尽量避免连续反应只在最后一步得到产物。有机合成心得(4)-有机反应的实质

有机合成的任务是运用已知的或可能的化学反应来形成c-c键或c-杂键,从而将两个或多个分子或离子连接起来。

有机化学反应类型可分为三种:极性反应,协同反应,自由基反应,其中协同反应与自由基反应又称为非极性反应。非极性反应可以采用‘一锅法’进行,而极性反应则需分步进行。因为极性反应的条件比较苛刻(无水、惰性气体保护、强酸或强碱),而非极性反应的条件比较温和。极性反应占80%,非极性反应占20%。极性反应的实质就是分子中负电性的原子与正电性的原子的结合。所谓负电性与正电性都是指广义而言的,原子的负电性可以是负电荷,也可以是孤电子对;原子的正电性可以是正电荷也可以是空轨道。负电性与正电性的密度越大,反应活性越高,但是高密度的负电性原子通常与高密度的正电性原子结合,低密度的负电性原子与低密度的正电性原子结合。如果分子中同时存在两种相反电荷的原子则产生环合反应,如果分子中存在两种相同电荷的原子,此时与另一分子中相反电荷的原子结合时就容易产生副反应,通常密度较高电荷的原子先进行反应。因此,在记忆化学反应时,只需分清分子中那个原子是正电性的,那个原子是负电性的就可以了。不必去记忆什么人名反应来浪费记忆力,也不必对亲核、亲电反应的类型太在意。所以,学习化学反应时,主要的任务就是了解各种正电性的基团和负电性的基团。这些正电性的基团和负电性的基团称之为合成子。下面举例简单说明:

有机合成心得(5)-后处理的问题

在有机合成中,后处理的问题往往被大多数人所忽略,认为只要找对了合成方法,合成任务就可以事半功倍了,这话不错,正确地合成方法固然重要,但是有机合成的任务是拿到相当纯的产品,任何反应没有100%产率的,总要伴随或多或少的副反应,产生或多或少的杂质,反应完成后,面临的巨大问题就是从反应混合体系中分离出纯的产品。后处理的目的就是采用尽可能的办法来完成这一任务。为什么对后处理的问题容易忽视呢?我们平时所看到的各种文献尤其是学术性的研究论文 对这一问题往往重视不够或者很轻视,他们重视的往往是新的合成方法,合成试剂等。专利中对这一问题也是轻描淡写,因为这涉及到商业利润问题。有机教科书中对这一问体更是没有谈论到。只有参加过工业有机合成项目的人才能认识到这一问题的重要性,有时反应做的在好,后处理产生问题得不到纯的产品,企业损失往往巨大。这时才认识到有机合成不光是合成方法的问题,还涉及到许多方面的问题,那一方面的问题考虑不周,都有可能前功尽弃。后处理问题从哪里可以学到?除了向有经验的科研人员多多请教外,自己也应处处留心,虽说各种文献中涉及较少,但是还有不少论文是涉及到的,这就要求自己多思考,多整理,举一反三。另外,在科研工作中,应注意吸取经验,多多磨练。完成后处理问题的基本知识还是有机化合物的物理和化学性质,后处理就是这些性质的具体应用。当然,首先要把反应做的很好,尽量减少副反应的发生,这样可以减轻后处理的压力。因此,后处理还是考验一个人的基本功问题,只有化学学好了才有可能出色的完成后处理任务。

后处理根据反应的目的有不同的解决办法,如果在实验室中,只是为了发表论文,得到纯化合物的目的就是为了作各种光谱,那么问题就简单了,得到纯化合物的方法不外就是走柱子,tlc,制备色谱等方法,不用考虑太多的问题,而且得到的化合物还比较纯;如果是为了工业生产的目的,则问题就复杂了,尽量用简便、成本低的方法,实验室中的那一套就不行了,如果您还是采用实验室中的方法则企业就亏损了。下面只简单的介绍一些工业中的方法。

后处理过程的优劣检验标准是:(1)产品是否最大限度的回收了,并保证质量;(2)原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得到了回收利用;(3)后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化;(4)三废量是否达到最小。后处理的几个常用而实用的方法:

(1)有机酸碱性化合物的分离提纯 具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与原来的母体化合物具有不同的物理化学性质。碱性化合物用有机酸或无机酸处理得到胺盐,酸性化合物用有机碱或无机碱处理得到钠盐或有机盐。根据有机化合物酸碱性的强弱,有机、无计酸碱一般为甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸。碱为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。在一般情况下,离子化合物在水中具有相当大的溶解性,而在有机溶剂中溶解度很小,同时活性碳只能够吸附非离子型的杂质和色素。利用以上的这些性质可对酸碱性有机化合物进行提纯。以上性质对所有酸碱性化合物并不通用,一般情况下,分子中酸碱性基团分子量所占整个分子的分子量比例越大,则离子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基团例如羟基越多,则水溶性越大,因此,以上性质适用于小分子的酸碱化合物。对于大分子的化合物,则水溶性就明显降低。

酸碱性基团包括氨基。酸性基团包括:酰氨基、羧基、酚羟基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般为碱性基团,但是在连有强吸电子基团时就变为酸性化合物,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,这类化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱作用下就容易失去质子而形成钠盐。

将酸碱性化合物转变为离子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附杂质后过滤,则除去了不含酸碱性基团的杂质和机械杂质,再加酸碱中合回母体分子状态,这是回收和提纯酸碱性产品的方法。由于活性碳不吸附离子,故有活性碳吸附造成的产品损失忽劣不计。中和萃取法:

是工业过程和实验室中常见的方法,它利用酸碱性有机化合物生成离子时溶于水而母体分 子状态溶于有机溶剂的特点,通过加入酸碱使母体化合物生成离子溶于水实现相的转移而用非水溶性的有机溶剂萃取非酸碱性杂质,使其溶于有机溶剂从而实现杂质与产物分离的方法。

对于非水溶性的大分子有机离子化合物,可使有机酸碱性化合物在有机溶剂中成盐析出结晶来,而非成盐的杂质依然留在有机溶剂中,从而实现有机酸碱性化合物与非酸碱性杂质分离,酸碱性有机杂质的分离可通过将析出的结晶再重结晶,从而将酸碱性有机杂质分离。对于大分子的有机酸碱化合物的盐此时还可以采用水洗涤除去小分子的酸碱化合物已经成盐且具有水溶性的杂质。对于水溶性的有机离子化合物,可在水中成盐后,将水用共沸蒸馏或直接蒸馏除去,残余物用有机溶剂充分洗涤几次,从而将杂质与产品分离。

以上三种方法并不是孤立的,可根据化合物的性质和产品质量标准的要求,采用相结合的方法,尽量得到相当纯度的产品。(2)几种特殊的有机萃取溶剂

正丁醇:大多数的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等。大多数的高分子量醇是非水溶性的,而是亲脂性的能够溶于有机溶剂。但是中间的醇类溶剂例如正丁醇是一个很好的有机萃取溶剂。正丁醇本身不溶于水,同时又具有小分子醇和大分子醇的共同特点。它能够溶解一些能够用小分子醇溶解的极性化合物,而同时又不溶于水。利用这个性质可以采用正丁醇从水溶液中萃取极性的反应产物。

丁酮:性质介于小分子酮和大分子酮之间。不像丙酮能够溶于水,丁酮不溶于水,可用来从水中萃取产物。

乙酸丁酯:性质介于小分子和大分子酯之间,在水中的溶解度极小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可从水中萃取有机化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工业中常用来萃取头孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。

异丙醚与特丁基叔丁基醚:性质介于小分子和大分子醚之间,两者的极性相对较小,类似于正己烷和石油醚,二者在水中的溶解度较小。可用于极性非常小的分子的结晶溶剂和萃取溶剂。也可用于极性较大的化合物的结晶和萃取溶剂。

(3)做完反应后,应该首先采用萃取的方法,首先除去一部分杂质,这是利用杂质与产物在不同溶剂中的溶解度不同的性质。

(4)稀酸的水溶液洗去一部分碱性杂质。例如,反应物为碱性,而产物为中性,可用稀酸洗去碱性反应物。例如胺基化合物的酰化反应。(5)稀碱的水溶液洗去一部分酸性杂质。反应物为酸性,而产物为中性,可用稀碱洗去酸性反应物。例如羧基化合物的酯化反应。

(6)用水洗去一部分水溶性杂质。例如,低级醇的酯化反应,可用水洗去水溶性的反应物醇。

(7)如果产物要从水中结晶出来,且在水溶液中的溶解度又较大,可尝试加入氯化钠、氯化铵等无机盐,降低产物在水溶液中的溶解度-盐析的方法。(8)有时可用两种不互溶的有机溶剂作为萃取剂,例如反应在氯仿中进行,可用石油醚或正己烷作为萃取剂来除去一部分极性小的杂质,反过来可用氯仿萃取来除去极性大的杂质。

(9)两种互溶的溶剂有时加入另外一种物质可变的互不相容,例如,在水作溶剂的情况下,反应完毕后,可往体系中加入无机盐氯化钠,氯化钾使水饱和,此时加入丙酮,乙醇,乙腈等溶剂可将产物从水中提取出来。

(10)结晶与重结晶的方法

基本原理是利用相似相容原理。即极性强的化合物用极性溶剂重结晶,极性弱的化合物用

非极性溶剂重结晶。对于较难结晶的化合物,例如油状物、胶状物等有时采用混合溶剂的方法,但是混合溶剂的搭配很有学问,有时只能根据经验。一般采用极性溶剂与非极性溶剂搭配,搭配的原则一般根据产物与杂质的极性大小来选择极性溶剂与非极性溶剂的比例。若产物极性较大,杂质极性较小则溶剂中极性溶剂的比例大于非极性溶剂的比例;若产物极性较小,杂质极性较大,则溶剂中非极性溶剂的比例大于极性溶剂的比例。较常用的搭配有:醇-石油醚,丙酮-石油醚,醇-正己烷,丙酮-正己烷等。但是如果产物很不纯或者杂质与产物的性质及其相近,得到纯化合物的代价就是多次的重结晶,有时经多次也提不纯。这时一般较难除去的杂质肯定与产物的性质与极性及其相近。除去杂质只能从反应上去考虑了。

(11)水蒸气蒸馏、减压蒸馏与精馏的方法

这是提纯低熔点化合物的常用方法。一般情况下,减压蒸馏的回收率相应较低,这是因为随着产品的不断蒸出,产品的浓度逐渐降低,要保证产品的饱和蒸汽压等于外压,必须不断提高温度,以增加产品的饱和蒸汽压,显然,温度不可能无限提高,即产品的饱和蒸汽压不可能为零,也即产品不可能蒸净,必有一定量的产品留在蒸馏设备内被设备内的难挥发组分溶解,大量的斧残既是证明。

水蒸气蒸馏对可挥发的低熔点有机化合物来说,有接近定量的回收率。这是因为在水蒸气蒸馏时,斧内所有组分加上水的饱和蒸汽压之和等于外压,由于大量水的存在,其在100℃时饱和蒸汽压已经达到外压,故在100℃以下时,产品可随水蒸气全部蒸出,回收率接近完全。对于有焦油的物系来说,水蒸气蒸馏尤其适用。因为焦油对产品回收有两个负面影响:一是受平衡关系影响,焦油能够溶解一部分产品使其不能蒸出来;二是由于焦油的高沸点使蒸馏时斧温过高从而使产品继续分解。,水蒸气蒸馏能够接近定量的从焦油中回收产品,又在蒸馏过程中避免了产品过热聚合,收率较减压蒸馏提高3-4%左右。虽然水蒸气蒸馏能提高易挥发组分的回收率,但是,水蒸气蒸馏难于解决产物提纯问题,因为挥发性的杂质随同产品一同被蒸出来,此时配以精馏的方法,则不但保障了产品的回收率,也保证了产品质量。应该注意,水蒸气蒸馏只是共沸蒸馏的一个特例,当采用其它溶剂时也可。

共沸蒸馏不仅适用于产品分离过程,也适用于反应物系的脱水、溶剂的脱水、产品的脱水等。它比分子筛、无机盐脱水工艺具有设备简单、操作容易、不消耗其它原材料等优点。例如:在生产氨噻肟酸时,由于分子中存在几个极性的基团氨基、羧基等,它们能够和水、醇等分子形成氢键,使氨噻肟酸中存在大量的游离及氢键的水,如采用一般的真空干燥等干燥方法,不仅费时,也容易造成产物的分解,这时可采用共沸蒸馏的方法将水分子除去,具体的操作为将氨噻肟酸与甲醇在回流下搅拌几小时,可将水分子除去,而得到无水氨噻肟酸。又比如,当分子中存在游离的或氢键的甲醇时,可用另外一种溶剂,例如正己烷、石油醚等等,进行回流,可除去甲醇。可见共沸蒸馏在有机合成的分离过程中占有重要的地位。

(12)超分子的方法,利用分子的识别性来提纯产物。(13)脱色的方法 一般采用活性炭、硅胶、氧化铝等。活性炭吸附非极性的化合物与小分子的化合物,硅胶与氧化铝吸附极性强的与大分子的化合物,例如焦油等。对于极性杂质与非极性杂质同时存在的物系,应将两者同时结合起来。比较难脱色的物系,一般用硅胶和氧化铝就能脱去。对于酸碱性化合物的脱色,有时比较难,当将酸性化合物用碱中和形成离子化合物而溶于水中进行脱色时,除了在弱碱性条件下脱色一次除去碱性杂质外,还应将物系逐渐中和至弱酸性,再脱色一次除去酸性杂质,这样就将色素能够完全脱去。同样当将碱性化合物用酸中和至弱碱性溶于水进行脱色时,除了在弱酸性条件下脱色一次除去酸性杂质外,还应将物系逐渐中和至弱碱性,再脱色一次除去碱性杂质。篇四:有机合成心得 有机合成心得——工艺优化方法学

有机合成心得——工艺优化方法学 1.合成工艺的优化主要就是反应选择性研究

有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物,是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题,是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。

首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见,收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念,反应中消耗的原料一部分生成了目标产物,一部分生成了杂质,为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性,与初始原料之比为收率,消耗的原料与初始原料之比为转化率。

反应的目标是提高收率,但是影响收率的因素较多,使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性,即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下,主副产物之和是一个常数,副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间,升高温度,增加反应物的浓度,从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数,看似简单,却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题,可简化研究过程。2.选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应,副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行,一般消耗一种或几种相同的原料,而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争,反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数,两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是,活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值,只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道,升高温度有利于活化能高的反应,降低温度有利于活化能低的反应,因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小,而不是绝对大小。

(1)温度范围的选择:在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温度选择的范围。实际经验中,一般采取极限温度的方式,低温和高温,再加上二者的中间温度,可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。

(2)某一组分浓度的选择:在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓度)或一次性加入(此组分为高浓度,其他组分就是低浓度)进行反应,就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响,接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下,再确定其他组分浓度的影响。3.定性反应产物

动力学研究方法要求副反应最小,而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性,搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下,应尽量分析反应混合物的全部组分,包括主产物,各种副产物,分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应采取不同的抑制方法。

(1)首先搞清反应过程中那些副产物生成;(2)重点找出含量较多的副产物的结构,因为只有抑制了主要副反应,才能显著提高主反应的选择性;(3)根据主要副产物的结构,研究其生成的机理,速度方程和对比选择性方程,并据此进行温度效应、浓度效应分析;(4)由对比选择性方程确定部分工艺条件,并据此设计获取活化能相对大小和反应级数相对高低的试验方按。(5)也应该找出最难除去的杂质的结构,进行(3),(4)的方法研究。4.跟踪定量反应产物

在定分析的基础上,对同一实验不同时刻各组分的含量进行跟踪测试,根据跟踪测试结果认识影响因素,再根据影响因素调整实验方按。

(1)可在同一实验中考察原料、中间体、产物,各副产物在不同条件下的变化趋势,从一个实验中尽可能获取更多的信息,实验效率大大提高。

(2)根据实验过程中的新现象调整和修改预定方按,使每一具体实验的目标多元化,即可使每一次实验的目的在实验中调整和增加,从而提高工作效率和研究开发进度。

(3)将不同时刻、不同组分的相对含量,整理成表格或曲线,从数据表或曲线中观察不同组分的数量,各组分在不同阶段依不同条件的变化趋势和变化率,从而找出宏观动力学影响因素,并根据这些因素去调整温度、浓度因素,以提高选择性。

这里的定量并非真正的含量,只是各组分的相对值。5.分阶段研究反应过程和分离过程

大多数人习惯于每次实验部分都分离提纯产品并计算收率。然而,除非简单的实验外这是不科学的。

(1)研究开发的初始阶段,分离过程是不成熟的,很难估算分离过程损失,这样,所得产品不能代表反应收率。(2)实验的最终结果是反应过程与分离过程的总结果,影响因素太多,考察某一影响因素 太难。

(3)一个实验真正做到完成分离提纯的程度很难,往往后处理时间多于反应时间,若每个实验都做到提纯分离,则工作效率降低。(4)为降低科研费用,往往进行微量制备,而微量制备的实验几乎不能完成全过程。比如精馏,没有一定数量就无法进行。

(5)反应过程中直接取反应液进行中控分析最接近于反应过程的在线测试,最能反映出过程的实际状态,对于某一因素的变化的影响也最敏感,应用起来方便。

(6)做好反应过程是分离过程研究的基础。副产物越少,则分离过程越简单。

总之,在研究开发的最初阶段,应先回避分离过程而仅研究反应过程。可以在反应过程中得到一系列的色谱分析谱图和定性分析结果,根据原料、中间体、产品、副产品出峰的相对大小来初步定量,根据不同反应温度条件下不同组分的消涨来判断活化能的相对大小;根据副产物结构机不同的加料方式引起的副产物的消涨来判断活性组分的反应级数的相对高低。从理论到实践实现了动力学所要求的温度效应、浓度效应,再实现最大转化率,最后研究分离过程。这是一种循序渐进的、条理清晰的、理性的和简单化的工艺优化程序。6.程序升温法确定温度范围

程序升温法是另一种反应温度的优化方法。其是在实验的最初阶段采用的。一般采用微量制备,物料以满足分析测试即可。为使放热反应的温度可控制,反应物料不必成比例(一般使某一种原料微量)。

在跟踪测试的基础上,采取程序升温大方法,往往一次实验即可测得反应所适合的温度范围,并可得到主反应与某一特定副反应活化能的相对大小和确认反应温度最佳控制条件。程序升温过程如图所示。

在t1 温度下反应一段时间,取样a分析;若未发生反应,则升温至t2后反应一段时间后取样b分析;若发现反应已经发生,但不完全,则此时应鉴别发生的是否是主反应;若在温度t2下先发生的是主反应,则继续取样c分析;若反应仍不完全,升温至t3后反应一段时间取样d分析;若仍不完全则升温至t4,取样e分析,直至反应结束。

若样品d中无副产物,e中有副产物,则主反应的活化能小于副反应的活化能,反应温度为t4以下,再在t3上下选择温控范围。

若样品b中发生的是副反应,则应立即升温,并适时补加原料,边升温边取样f,g,h等,直至主反应发生。若主反应在较高温度时发生了,说明主反应的活化能大于副反应的活化能,反应应避开较低温度段。此时的程序升温过程应在缺少易发生副反应的那种主原料下进行,即预先加热反应底物至一定温度,再滴加未加入的原料,后滴加的原料用溶剂稀释效果更加。可见,一次程序升温过程便可基本搞清主副反应活化能的相对大小和反应温度控制的大致范围,取得了事半功倍的效果。

在低温有利于主反应的过程中,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速度逐渐减慢,为保持一定的反应速度和转化率以保证生产能力,就必须逐渐缓慢升温以加速化学反应的进行,直至转化率达到目标,这才实现最佳控制。7.调节加料法

滴加的功能有两个,(1)对于放热反应,可减慢反应速度,使温度易于控制。(2)控制反应的选择性,对每种原料都应采取是滴加还是一次性加入对反应选择性影响的研究。如果滴加有利于选择性,则滴加时间越慢越好。如不利于选择性的提高,则改为一次性的加入。温度效应、浓度效应对反应选择性的影响是个普遍存在的一般规律,但在不同的具体实例中体现出特殊性,有时某一种效应更重要,而另一种效应不显著。因此必须具体问题具体分析,在普遍的理论原则指导下解决特殊的问题。7.动力学方法的工艺优化次序

有了上面所述的方法,一般的工艺优化需要按以下的步骤进行。

(1)反应原料的选择 反应原料的选择除了考虑廉价易得的主要因素外,另一个必须考虑的因素是副产物的形成,所用的原料应该尽可能以不过多产生副反应为准,原料的活性应该适当,活性高了相应的副反应形成的速度也就加大了,原料的反应点位应该尽可能少,以防进行主反应的同时进行副反应。以阿立哌唑的中间体合成为例。不同的原料产生不同的副反应从而形成不同的杂质,原料的性质不同,产生杂质的数量也就不同。图1 为 以1,4-二溴丁烷为原料反应形成的杂质。在该实例中,a 是所需要的中间体,但因为1,4-二溴丁烷及另一原料的双重反应部位,产生了大量的杂质,给后处理带来了极大的麻烦。因而是不合适的。但是如以4-溴丁醇为原料(图2),则反应形成的杂质数量大大减少,给提纯及后续反应带来极大的方便。可见原料的选择对抑制副反应也有者重要的作用。

(2)溶剂的选择:主要根据反应的性质和类型来考虑:非质子极性溶剂:乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮;质子极性溶剂:水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇等;极性非常小的溶剂:石油醚、正己烷、乙酸乙酯、卤代烃类、芳香烃类等。

(3)重复文献条件,对反应产物定性分析。

(4)变化反应温度确认主副反应活化能的相对大小并确定温度控制曲线。

(5)根据副产物的结构改变加料方式,以确定主副反应对某一组分的反应级数的相对大小并确定原料的加料方式。此时反应选择性已达最佳。(6)选择转化率的高低。力求转化完全或回收再用。此时反应收率最佳。

(7)选择简单的分离方式并使分离过程产物损失最小。此时优化的工艺大到了。(8)酸碱强度的影响:强酸还是弱酸,强碱还是弱碱,有机酸还是有机碱。在质子性溶剂

中一般选择无机碱,因为此时无机碱一般溶于这类溶剂中使反应均相进行,例如氢氧化钠、氢氧化钾溶于醇中,但是弱无机碱碳酸钠等不容于该类溶剂,须加入相转移催化剂;在非质子极性溶剂中一般选择有机碱,此时反应为均相反应,若选择无机碱一般不溶于该类溶剂,也需加入加入相转移催化剂。

(9)催化剂的影响:相转移催化剂,无机盐,路易斯酸,路易斯碱。篇五:有机合成心得

有机合成心得(1)-引言

搞了十余年药物研发,感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识,灵活的头脑是天生的,丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用,充其量只是有机合成匠人,成不了高手,也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识,只能做无米之炊。一个有机合成高手在头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上,并能灵活的加以运用,熟悉其中的原理(机理),烂熟于胸,就像国学大师烂熟四书五经一样,看到了一个分子结构,稍加思索,其合成路线应该马上在脑中浮现出来。

本系列心得基本上是作者在工作中的经验之谈,也有部分内容取材于参考资料,本心得主要是想提供方法上的指导。

有机合成心得(2)-基本功的训练

每个行业都有自己的基本功,有机合成的基本功就是对有机化学反应的理解掌握与灵活运用。那么对有机化学反应的理解掌握应从那方面入手?你在大学里学到的有机合成知识,只是入门的东西,远远达不到高手的水平,学了四年化学,基本上不理解化学。遇到问题还是束手无策,不知从何处下手。这不是你的问题,而是大学教育体制的问题,在大学阶段应该打下坚实的基本功,然后才能专,而我们的大学在这方面还做的远远不够。下面我推荐几本有机合成方面的书籍希望能够达到上述的目的:

前三本书是从机理方面来讨论有机合成的,4、5两本书是从官能团转变的角度讨论有机合成的,第6本书是讨论有机合成路线设计的。以上几本书应该随时放在自己的身边,作为案头书。认真精读,达到记忆理解,把反应分类记忆理解,这时你可能感觉很枯燥乏味,不要紧,经过一段时间的合成研究再回过头来阅读,就会感觉耳目一新,有新的理解。掌握了这几本书,可以说您已经打下了一定的有机合成基本功,这时你应该最少掌握300个反应了,但并不意味者你已经成为了有机合成高手,接下来你需要做的是将学到的有机合成知识能够灵活运用,熟练的理解化学反应在什么情况下应用。

下面推荐的几本杂志,主要是关于如何运用有机化学反应的。1.organic synthesis(80vol.)2.organic process research & development.这是美国化学会出版的一本有机合成杂志,主要讲述一些化工产品的工艺研究,书中的反应均用在大规模的制备上,对产业化的研究很有帮助,这些反应具有很强的实用性,对理解化学反

经过以上知识的训练,你已经具备成为有机合成高手的潜力了,接下来需要做的就是大量的实践研究了,相信经过自己的努力和多年的实践,多次的失败,吃的苦中苦,你就成为有机合成高手了。

有机合成心得(3)-合成路线的选择 合成路线的设计与选择是有机合成中很重要的一个方面,它反映了一个有机合成人员的基本功和知识的丰富性与灵活的头脑。一般情况下,合成路线的选择与设计代表了一个人的合成水平和素质。合理的合成路线能够很快的得到目标化合物,而笨拙的合成路线虽然也能够最终得到目标化合物,但是付出的代价却是时间的浪费和合成成本的提高,因此合成路线的选择与设计是一个很关键的问题。

合成路线的选择与设计应该以得到目标化合物的目的为原则,即如果得到的目标化合物是以工业生产为目的,则选择的合成路线应该以最低的合成成本为依据,一般情况下,简短的合成路线应该反应总收率较高,因而合成成本最低,而长的合成路线总收率较低,合成成本较高,但是,在有些情况下,较长的合成路线由于每步反应都有较高的收率,且所用的试剂较便宜,因而合成成本反而较低,而较短的合成路线由于每步反应收率较低,所用试剂价格较高,合成成本反而较高。所以,如果以工业生产为目的,则合成路线的选择与设计应该以计算出的和实际结果得到的合成成本最低为原则。

如果得到的目标化合物是以发表论文为目的,则合成路线的选择与设计则有不同的原则。设计的路线应尽量具有创造性,具有新的思想,所用的试剂应该是新颖的,反应条件是创新的,这时考虑的主要问题不是合成成本的问题而合成中的创造性问题。

如果合成的是系列化合物,则设计合成路线时,应该共同的步骤越长越好,每个化合物只是在最后的合成步骤中不同,则这样的合成路线是较合理的和高效率的,可以在很短的时间内得到大量目标化合物。

每个目标化合物的合成路线一般有多步反应,为了避免杂质放大的问题,最好的解决办法是将合成路线一分为二,转化为两个中间体,最后将两个中间体通过一步反应组装起来得到目标化合物。尽量避免连续反应只在最后一步得到产物。

有机合成心得(4)-有机反应的实质 有机合成的任务是运用已知的或可能的化学反应来形成c-c键或c-杂键,从而将两个或多个分子或离子连接起来。

有机化学反应类型可分为三种:极性反应,协同反应,自由基反应,其中协同反应与自由基反应又称为非极性反应。非极性反应可以采用‘一锅法’进行,而极性反应则需分步进行。因为极性反应的条件比较苛刻(无水、惰性气体保护、强酸或强碱),而非极性反应的条件比较温和。极性反应占80%,非极性反应占20%。极性反应的实质就是分子中负电性的原子与正电性的原子的结合。所谓负电性与正电性都是指广义而言的,原子的负电性可以是负电荷,也可以是孤电子对;原子的正电性可以是正电荷也可以是空轨道。负电性与正电性的密度越大,反应活性越高,但是高密度的负电性原子通常与高密度的正电性原子结合,低密度的负电性原子与低密度的正电性原子结合。如果分子中同时存在两种相反电荷的原子则产生环合反应,如果分子中存在两种相同电荷的原子,此时与另一分子中相反电荷的原子结合时就容易产生副反应,通常密度较高电荷的原子先进行反应。

因此,在记忆化学反应时,只需分清分子中那个原子是正电性的,那个原子是负电性的就可以了。不必去记忆什么人名反应来浪费记忆力,也不必对亲核、亲电反应的类型太在意。

所以,学习化学反应时,主要的任务就是了解各种正电性的基团和负电性的基团。这些正电性的基团和负电性的基团称之为合成子。下面举例简单说明:

有机合成心得(5)-后处理的问题

在有机合成中,后处理的问题往往被大多数人所忽略,认为只要找对了合成方法,合成任务就可以事半功倍了,这话不错,正确地合成方法固然重要,但是有机合成的任务是拿到相当纯的产品,任何反应没有100%产率的,总要伴随或多或少的副反应,产生或多或少的杂质,反应完成后,面临的巨大问题就是从反应混合体系中分离出纯的产品。后处理的目的就是采用尽可能的办法来完成这一任务。

为什么对后处理的问题容易忽视呢?我们平时所看到的各种文献尤其是学术性的研究论文对这一问题往往重视不够或者很轻视,他们重视的往往是新的合成方法,合成试剂等。专利中对这一问题也是轻描淡写,因为这涉及到商业利润问题。有机教科书中对这一问体更是没有谈论到。只有参加过工业有机合成项目的人才能认识到这一问题的重要性,有时反应做的在好,后处理产生问题得不到纯的产品,企业损失往往巨大。这时才认识到有机合成不光是合成方法的问题,还涉及到许多方面的问题,那一方面的问题考虑不周,都有可能前功尽弃。

后处理问题从哪里可以学到?除了向有经验的科研人员多多请教外,自己也应处处留心,虽说各种文献中涉及较少,但是还有不少论文是涉及到的,这就要求自己多思考,多整理,举一反三。另外,在科研工作中,应注意吸取经验,多多磨练。

完成后处理问题的基本知识还是有机化合物的物理和化学性质,后处理就是这些性质的具体应用。当然,首先要把反应做的很好,尽量减少副反应的发生,这样可以减轻后处理的压力。因此,后处理还是考验一个人的基本功问题,只有化学学好了才有可能出色的完成后处理任务。后处理根据反应的目的有不同的解决办法,如果在实验室中,只是为了发表论文,得到纯化合物的目的就是为了作各种光谱,那么问题就简单了,得到纯化合物的方法不外就是走柱子,tlc,制备色谱等方法,不用考虑太多的问题,而且得到的化合物还比较纯;如果是为了工业生产的目的,则问题就复杂了,尽量用简便、成本低的方法,实验室中的那一套就不行了,如果您还是采用实验室中的方法则企业就亏损了。下面只简单的介绍一些工业中的方法。后处理过程的优劣检验标准是:(1)产品是否最大限度的回收了,并保证质量;(2)原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得到了回收利用;(3)后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化;(4)三废量是否达到最小。后处理的几个常用而实用的方法:(1)有机酸碱性化合物的分离提纯

具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与原来的母体化合物具有不同的物理化学性质。碱性化合物用有机酸或无机酸处理得到胺盐,酸性化合物用有机碱或无机碱处理得到钠盐或有机盐。根据有机化合物酸碱性的强弱,有机、无计酸碱一般为甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸。碱为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。在一般情况下,离子化合物在水中具有相当大的溶解性,而在有机溶剂中溶解度很小,同时活性碳只能够吸附非离子型的杂质和色素。利用以上的这些性质可对酸碱性有机化合物进行提纯。以上性质对所有酸碱性化合物并不通用,一般情况下,分子中酸碱性基团分子量所占整个分子的分子量比例越大,则离子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基团例如羟基越多,则水溶性越大,因此,以上性质适用于小分子的酸碱化合物。对于大分子的化合物,则水溶性就明显降低。酸碱性基团包括氨基。酸性基团包括:酰氨基、羧基、酚羟基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二

羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般为碱性基团,但是在连有强吸电子基团时就变为酸性化合物,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,这类化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱作用下就容易失去质子而形成钠盐。

将酸碱性化合物转变为离子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附杂质后过滤,则除去了不含酸碱性基团的杂质和机械杂质,再加酸碱中合回母体分子状态,这是回收和提纯酸碱性产品的方法。由于活性碳不吸附离子,故有活性碳吸附造成的产品损失忽劣不计。

是工业过程和实验室中常见的方法,它利用酸碱性有机化合物生成离子时溶于水而母体分子状态溶于有机溶剂的特点,通过加入酸碱使母体化合物生成离子溶于水实现相的转移而用非水溶性的有机溶剂萃取非酸碱性杂质,使其溶于有机溶剂从而实现杂质与产物分离的方法。成盐法:

对于非水溶性的大分子有机离子化合物,可使有机酸碱性化合物在有机溶剂中成盐析出结晶来,而非成盐的杂质依然留在有机溶剂中,从而实现有机酸碱性化合物与非酸碱性杂质分离,酸碱性有机杂质的分离可通过将析出的结晶再重结晶,从而将酸碱性有机杂质分离。对于大分子的有机酸碱化合物的盐此时还可以采用水洗涤除去小分子的酸碱化合物已经成盐且具有水溶性的杂质。对于水溶性的有机离子化合物,可在水中成盐后,将水用共沸蒸馏或直接蒸馏除去,残余物用有机溶剂充分洗涤几次,从而将杂质与产品分离。

以上三种方法并不是孤立的,可根据化合物的性质和产品质量标准的要求,采用相结合的方法,尽量得到相当纯度的产品。(2)几种特殊的有机萃取溶剂

正丁醇:大多数的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等。大多数的高分子量醇是非水溶性的,而是亲脂性的能够溶于有机溶剂。但是中间的醇类溶剂例如正丁醇是一个很好的有机萃取溶剂。正丁醇本身不溶于水,同时又具有小分子醇和大分子醇的共同特点。它能够溶解一些能够用小分子醇溶解的极性化合物,而同时又不溶于水。利用这个性质可以采用正丁醇从水溶液中萃取极性的反应产物。

丁酮:性质介于小分子酮和大分子酮之间。不像丙酮能够溶于水,丁酮不溶于水,可用来从水中萃取产物。

乙酸丁酯:性质介于小分子和大分子酯之间,在水中的溶解度极小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可从水中萃取有机化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工业中常用来萃取头孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。

异丙醚与特丁基叔丁基醚:性质介于小分子和大分子醚之间,两者的极性相对较小,类似于正己烷和石油醚,二者在水中的溶解度较小。可用于极性非常小的分子的结晶溶剂和萃取溶剂。也可用于极性较大的化合物的结晶和萃取溶剂。

(3)做完反应后,应该首先采用萃取的方法,首先除去一部分杂质,这是利用杂质与产物在不同溶剂中的溶解度不同的性质。

(4)稀酸的水溶液洗去一部分碱性杂质。例如,反应物为碱性,而产物为中性,可用稀酸洗去碱性反应物。例如胺基化合物的酰化反应。(5)稀碱的水溶液洗去一部分酸性杂质。反应物为酸性,而产物为中性,可用稀碱洗去酸性反应物。例如羧基化合物的酯化反应。

(6)用水洗去一部分水溶性杂质。例如,低级醇的酯化反应,可用水洗去水溶性的反应物醇。

(7)如果产物要从水中结晶出来,且在水溶液中的溶解度又较大,可尝试加入氯化钠、氯化铵

等无机盐,降低产物在水溶液中的溶解度-盐析的方法。

(8)有时可用两种不互溶的有机溶剂作为萃取剂,例如反应在氯仿中进行,可用石油醚或正己烷作为萃取剂来除去一部分极性小的杂质,反过来可用氯仿萃取来除去极性大的杂质。

(9)两种互溶的溶剂有时加入另外一种物质可变的互不相容,例如,在水作溶剂的情况下,反应完毕后,可往体系中加入无机盐氯化钠,氯化钾使水饱和,此时加入丙酮,乙醇,乙腈等溶剂可将产物从水中提取出来。

(10)结晶与重结晶的方法

基本原理是利用相似相容原理。即极性强的化合物用极性溶剂重结晶,极性弱的化合物用非极性溶剂重结晶。对于较难结晶的化合物,例如油状物、胶状物等有时采用混合溶剂的方法,但是混合溶剂的搭配很有学问,有时只能根据经验。一般采用极性溶剂与非极性溶剂搭配,搭配的原则一般根据产物与杂质的极性大小来选择极性溶剂与非极性溶剂的比例。若产物极性较大,杂质极性较小则溶剂中极性溶剂的比例大于非极性溶剂的比例;若产物极性较小,杂质极性较大,则溶剂中非极性溶剂的比例大于极性溶剂的比例。较常用的搭配有:醇-石油醚,丙酮-石油醚,醇-正己烷,丙酮-正己烷等。但是如果产物很不纯或者杂质与产物的性质及其相近,得到纯化合物的代价就是多次的重结晶,有时经多次也提不纯。这时一般较难除去的杂质肯定与产物的性质与极性及其相近。除去杂质只能从反应上去考虑了。

(11)水蒸气蒸馏、减压蒸馏与精馏的方法

这是提纯低熔点化合物的常用方法。一般情况下,减压蒸馏的回收率相应较低,这是因为随着产品的不断蒸出,产品的浓度逐渐降低,要保证产品的饱和蒸汽压等于外压,必须不断提高温度,以增加产品的饱和蒸汽压,显然,温度不可能无限提高,即产品的饱和蒸汽压不可能为零,也即产品不可能蒸净,必有一定量的产品留在蒸馏设备内被设备内的难挥发组分溶解,大量的斧残既是证明。

水蒸气蒸馏对可挥发的低熔点有机化合物来说,有接近定量的回收率。这是因为在水蒸气蒸馏时,斧内所有组分加上水的饱和蒸汽压之和等于外压,由于大量水的存在,其在100℃时饱和蒸汽压已经达到外压,故在100℃以下时,产品可随水蒸气全部蒸出,回收率接近完全。对于有焦油的物系来说,水蒸气蒸馏尤其适用。因为焦油对产品回收有两个负面影响:一是受平衡关系影响,焦油能够溶解一部分产品使其不能蒸出来;二是由于焦油的高沸点使蒸馏时斧温过高从而使产品继续分解。,水蒸气蒸馏能够接近定量的从焦油中回收产品,又在蒸馏过程中避免了产品过热聚合,收率较减压蒸馏提高3-4%左右。虽然水蒸气蒸馏能提高易挥发组分的回收率,但是,水蒸气蒸馏难于解决产物提纯问题,因为挥发性的杂质随同产品一同被蒸出来,此时配以精馏的方法,则不但保障了产品的回收率,也保证了产品质量。应该注意,水蒸气蒸馏只是共沸蒸馏的一个特例,当采用其它溶剂时也可。共沸蒸馏不仅适用于产品分离过程,也适用于反应物系的脱水、溶剂的脱水、产品的脱水等。它比分子筛、无机盐脱水工艺具有设备简单、操作容易、不消耗其它原材料等优点。例如:在生产氨噻肟酸时,由于分子中存在几个极性的基团氨基、羧基等,它们能够和水、醇等分子形成氢键,使氨噻肟酸中存在大量的游离及氢键的水,如采用一般的真空干燥等干燥方法,不仅费时,也容易造成产物的分解,这时可采用共沸蒸馏的方法将水分子除去,具体的操作为将氨噻肟酸与甲醇在回流下搅拌几小时,可将水分子除去,而得到无水氨噻肟酸。又比如,当分子中存在游离的或氢键的甲醇时,可用另外一种溶剂,例如正己烷、石油醚等等,进行回流,可除去甲醇。可见共沸蒸馏在有机合成的分离过程中占有重要的地位。(12)超分子的方法,利用分子的识别性来提纯产物。(13)脱色的方法 一般采用活性炭、硅胶、氧化铝等。活性炭吸附非极性的化合物与小分子的化合物,硅胶与氧化铝吸附极性强的与大分子的化合物,例如焦油等。

为什么浓硫酸与水有着如此强烈的结合作用?都说结构决定性质,下面我们就来看看硫酸分子的结构吧!

《无机化学丛书》2011年版第5卷中有介绍:在无水硫酸中,每个四面体形的硫酸分子通过氢键与相邻的4个硫酸分子联接而形成层状结构,在浓硫酸中也存在着类似的情况,故它们皆呈油状。也正是由于氢键的存在,硫酸分子间的作用力较强,沸点高达337℃。

那为什么浓硫酸具有强吸水性和脱水性呢?原来,除了硫酸分子间会形成氢键外(见图A),硫酸分子与水分子间也可以形成较强的氢键(见图B),并且水合时放热较多,因此浓硫酸具有很强的吸水性与脱水性。

另外,吉林大学宋天佑教授等编著的《无机化学》下册中也有如下描述:

这些水合物很稳定,因此浓硫酸有很强的吸水性。当它与水混合时由于形成各种水合物而释放出大量的热,若不小心将水倾入浓H2SO4中,将会因为产生巨大的热量而导致爆炸。因此在稀释硫酸时,只能在搅拌过程中把硫酸缓慢地倾入水中,绝不能把水倾入硫酸中。

由于硫酸的强氧化性和脱水性,它对于动植物组织有很强的腐蚀性,如果在工作中不小心将浓硫酸洒落在皮肤上,应该立即用大量水冲洗(勿用力摩擦!),然后用稀氨水浸润伤处,最后再用水冲洗,这样才不至于造成严重的灼伤。

浓硫酸是工业上和实验室中最常用的干燥剂,用来干燥不与浓硫酸起反应的各种物质,如氯气、氢气和二氧化碳等气体。浓硫酸不但能吸收游离的水,而且还能从一些有机化合物(即碳水化合物,如蔗糖、布、纸等)中,夺取与水分子组成相当的氢和氧,使这些有机物碳化,例如蔗糖或纤维可被浓硫酸脱水:

实验安全是实验当中永远的主题,实验的规则并不是教条,而是真正为了你实验安全设计的一些方案。

只有很好的遵守方案,按照规则行事才不会有遗憾之处,整理一些小技巧给大家参考。

1.习惯一定不能用嘴吸,有些人说:“我知道这个是水!”尽管这样,你知道这些水的含量和洁净程度吗?你知道存放这些水的容器的洁净程度吗?就算在家也不能随便这样操作,有人喜欢用嘴来吸煤油或者汽油。(真的是在拿命做实验!好恐怖!)

2.闻气体要挥气入鼻,别看一个小小的操作,曾经听说有人因为闻了一口Cl2进了医院。

3.实验室内禁止吃东西、喝饮料,曾经有人因为一边看显微镜一边吃东西,把旁边的试剂喝了进去,尽管急事洗胃也免不了残疾,也同样禁止使用实验室内的试剂当成“食品及添加剂”,比如:NaCl或者蒸馏水。因为,你不知道NaCl内的纯度以及杂质,蒸馏水也同样如此,切记!

4.刷瓶子,一定要里外都刷,省得你后来再花时间去找那点脏东西究竟是里面的还是外面的。

5.实验室不能穿钉了铁掌的皮鞋,因为,会摩擦起电。

6.所用样品多或者是有的样品以后还要用的时候,一定要贴上标签,既使你记忆力好得不得了也要帖,否则一旦忘记,可能花原来几倍的时间去想那是?

7.任何实验失败后,都不要慌忙的把反应物乱倒,也许,过些时候等你清醒,会后悔刚才的冲动。

8.做实验,一定要真实记录数据,随便乱些甚至篡改数据,都会给你自己带来麻烦。

9.做实验最好戴一个玻璃镜片眼睛,防止溶剂和腐蚀物质溅到眼睛,树脂镜片更是容易被腐蚀。

10.永远把你的实验台面保持干净,不但是为了让你得到很好的结果,更是为了你自己的心情。

11.实验前一定要再想想你做什么,做好实验预习绝不是一句空话,否则思路一乱容易做错,容易出事故。

13.加热试管一定不能集中加热,试管口不得对准人,严防液体过热而冲料。

14.严禁所有的有机溶剂在烧瓶内直火加热,这是最危险的,如果有溶剂外露或者瓶底破裂,旁边的操作人员非常危险。

15.氯仿,四氯化碳,甲醇以及苯等高危溶剂,或者盐酸等强刺激性气体使用时候注意排气通风。

16.酸式滴定管禁止使用碱性物质,否则将腐蚀磨沙玻璃部分以及管壁造成不能密闭漏水以及体积不准确;碱式滴定管严禁使用强氧化试剂,比如,高锰酸钾重铬酸钾,如果是中性物质,尽量用碱式滴定管(碱式滴定管容易操作)。

17.硫酸,硝酸等氧化性酸,注意使用安全,如果不小心滴在身上,要使用水清洗,然后用碳酸氢钠液洗涤,不要因为浓度很低而忽视,因为,随着水份的蒸发,硫酸的浓度增高,而会使得原来的洗硫酸同样变成浓硫酸。

18.减压蒸馏是一个相当危险的操作,记住,减压蒸馏时,人不得靠近反应装置,必须戴上防护用具,比如,护目镜,因为,减压蒸馏取决于设备好坏,玻璃容器的细小瑕疵在减压时候将受到外在大气压力的压迫,如果有一条裂缝,将使得整个玻璃器皿爆裂而击伤实验人员。

19.在进行任何的溶剂回流操作都不要忘记加入沸石(当然如果本身有固体粉末原料,可以当作沸石),反应中如果忘记加入沸石,在液体很热的时候也禁止加入!否则此时加入沸石会激发液体的本身过热能量,造成液体冲料,最高可以达到几米,过热的溶剂会到处喷洒,如果是有毒溶剂更是不堪设想。

20.所有有机的废液都要放入废液缸,禁止倒入下水道,造成环境污染。所有的高浓度无机废液,包括酸碱以及所有的有毒废液,比如,砷试剂都严禁倒入下水道。

21.实验的所有操作,都要先学习老师的标准,然后进行自己操作,常常看到有学生连滴管都不知道如何拿,滴定管(尤其是碱式滴定管)如何进行滴加。

22.乙醚做实验的时候,要注意排风和防火。

实验的所有操作,其实都是日积月累的过程,不要认为实验是不重要的,恰恰相反,实验有些时候比理论更加的重要。虽然中学阶段实验可能并不是能帮助你考入大学,可是实验在化学的知识体系中是不可忽视的。一个很简单的操作比如酸碱滴定的终点滴定,1/2滴及1/4滴的掌握,往往能够看出一个人化学的基本素质。如果是投身于化学事业,则基本的化学操作也是项项需要考核,包括:配置标准浓度溶液这些我们中学就学过的操作。

大学化学实验中需要掌握的小技巧

1.洗NMR样品管时,一定不要在水池边摔里边的水;拔下样品管的帽时,要一手拿管,一手拔帽,不要逞英雄一个手拔(NMR样品管可不便宜)。

2.旋蒸仪一定要用园底烧瓶,否则低压容易打穿烧瓶。

3.得到了新的试验数据,哪怕再理想也不要立刻开香槟庆祝,趁自己还十分清醒,立刻进行数据处理。

4.对照品母液的保存,有时对照品对我们来说比金子还宝贵,否则你永远不知道自己是否已经成功,所以,对照品母液用完以后一定要用封口膜密封后放进冰箱保存。

5.容量瓶应该认真洗,如果不用超声波,那就在洗液里面多泡一会吧。

6.不要以为HPLC的自动进样可以让你不看,有时仪器故障,会让柱压高过30KPa。

7.上柱一定要先和溶剂绊好,否则等硅胶或者树脂胀开,可就柱毁人亡了。

8.易挥发的溶剂,决不能放在冰箱里面,否则,就成炸弹了。

9.不要老是相信购买的试剂,尤其是国产的,当你百思不得其解的时候,也许正是劣质的试剂让你郁闷。

10.自己的试剂,要贴好标签,否则当别人把你的重要产品乱扔之时,哭都来不及。

11.关旋蒸的时候,注意一定要先拔真空,后关泵,否则就等着抽水吧。

12.瓶子放在冰箱里,一定要注意不要把塞子塞太紧否则可就忙死你了。

13.上乳胶管,如果你是右撇子,一定要右手拿胶管,左手拿玻璃,否则早晚手上受伤。

14.密闭体系实验,一定要装气球,否则。。。

15.挥发性物质放在敞口瓶后,用完要用薄膜封牢,多仔细,也是为了自己的生命。

16.移液枪千万不能用于挥发性有机溶剂,特别是进口的eppendorf或者gelson枪,气溶胶就腐蚀枪头以后这把枪就废了,1500一支啊。

17.酒精喷灯一定不等倒太多,否则斜率一大,把酒精撒出来就后果严重了。

18.用漏斗加液体溶剂,一定要注意不要一次加太多,留下一点为了后面洗漏斗用。

固体需匙或纸槽,手贴标签再倾倒。读数要与切面平,仰视偏低俯视高。

试纸测液先剪小,玻棒沾液测最好。试纸测气先湿润,粘在棒上向气靠。

酒灯加热用外燃,三分之二为界限。硫酸入水搅不停,慢慢注入防沸溅。

实验先查气密性,隔网加热杯和瓶。排水集气完毕后,先撤导管后移灯。

意思是说在向试管里装固体时,为了避免药品沾在管口和试管壁上,可试试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送入试管的底部,然后使试管直立起来,让药品全部滑落到底部。

意思是说取液体药品时应将瓶上的标签贴着手心后再倾倒(以免倒完药品后,残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签)。

仰视偏低俯视高:这句的意思是说取一定量的液体时,可用量筒或移液管(有时,也可以用滴定管),在读数时,应该使视线刻度与液体凹面最低点的切线处于同一平面上。否则,如果仰视则结果偏低,俯视则结果偏高。

4.试纸测液先剪小,玻棒沾液测最好:

“玻棒”指玻璃棒。意思是说在用试纸检验溶液的性质时,最好先将试纸剪下一小块放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测液的玻璃棒点试纸的中部,试纸就会被湿润,观察是否改变颜色,由此,就可以判断溶液的性质。

螺丝游码刻度尺,指针标尺有托盘。调节螺丝达平衡,物码分居左右边。

取码需用镊子夹,先大后小记心间。药品不能直接放,称量完毕要复原。

1.螺丝游码刻度尺,指针标尺有托盘:

这两句说了组成托盘天平的主要部件:(调节零点的)螺丝、游码、刻度尺、指针、托盘(分左右两个)。

2.调节螺丝达平衡:意思是说称量前应首先检查天平是否处于平衡状态。若不平衡,应调节螺丝使之平衡。

3.物码分居左右边:“物”指被称量的物质;“码”指天平的砝码。

意思是说:被称量物要放在左盘中,砝码要放在右盘中。

4.取码需用镊子夹:这句的意思是说取砝码时,切不可用手拿取,而必须用镊子夹取。

5.先大后小记心间:意思是说在添加砝码时,应先夹质量大的砝码,然后在夹质量小的砝码(最后再移动游码)。

6.药品不能直接放:意思是说被称量的药品不能直接放在托盘上(联想:可在两个托盘上各放一张大小相同的纸片,然后把被称量的药品放在纸片上,潮湿或具有腐蚀性的药品必须放在表面皿或烧杯里称量)。

7.称量完毕要复原:意思是说称量完毕后,应把砝码放回砝码盒中,把游码移回零处,使天平恢复原来的状态。

斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样。过滤之前要静置,三靠两低不要忘。

(1)斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样:

“斗”指漏斗;“架”指漏斗架。这两句说明了过滤操作实验所需要的仪器:漏斗、漏斗架、烧杯、玻璃棒、滤纸、并且强调滤纸折叠的角度要与漏斗的角度一样(这样可以是滤纸紧贴在漏斗壁上)。

(2)过滤之前要静置:

意思是说在过滤之前须将液体静置一会儿,使固体和液体充分分离。

(3)三靠两低不要忘:

意思是说在过滤时不要忘记了三靠两低。

“三靠”的意思是指漏斗颈的末端要靠在承接滤液的烧杯壁上,要使玻璃棒靠在滤纸上,盛过滤液的烧杯嘴要靠在玻璃棒上;

“两低”的意思是说滤纸边缘应略低于漏斗的边缘,所倒入的滤液的液面应略低于滤纸的边缘。

隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。

加热蒸馏烧瓶时要隔石棉网(防止蒸馏烧瓶因受热不均匀而破裂),在安装冷凝管时要向下倾斜。

意思是说温度计的水银球的上缘要恰好与蒸馏瓶支管接口的下缘在同一水平线上。

萃剂原液互不溶,质溶程度不相同;充分振荡再静置,下放上倒切分明。

1.萃剂原液互不溶,质溶程度不相同:

“萃剂”指萃取剂;“质”指溶质。这两句的意思是说在萃取操作实验中,选萃取剂的原则是:萃取剂和溶液中的溶剂要互不相溶,溶质在萃取剂和原溶剂中的溶解度要不相同(在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度)。

意思是说在萃取过程中要充分震荡,使萃取充分,然后静置使溶液分层。

这句的意思是说分液漏斗的下层液从漏斗脚放出,而上层液要从漏斗口倒出。

实验先查气密性,受热均匀试管倾;收集常用排水法,先撤导管后移灯。

1.实验先查气密性,受热均匀试管倾:

“试管倾”的意思是说,安装大试管时,应使试管略微倾斜,即要使试管口低于试管底,这样可以防止加热时药品所含有的少量水分变成水蒸气,到管口处冷凝成水滴而倒流,致使试管破裂。“受热均匀”的意思是说加热试管时必须使试管均匀受热(联想:方法是刚开始加热时,要用手拿酒精灯,来回移动,等试管受热均匀后再固定加热,这样可以防止因试管局部受热而炸裂)。

意思是说收集氧气时要用排水集气法收集(联想:收集某气体若既能用排水法,也能用排气法,则一般选用排水法。因为,排水法比排气法收集到的气体的纯度高。氧气比空气重,虽然可以用向上排气法,但是不如用排水法好)。

意思是说在停止制氧气时,务必先把导气管从水槽中撤出,然后再移去酒精灯(联想:如果先撤去酒精灯,则因试管内温度降低,气压减小,水就会沿导管吸到热的试管里,致使试管因急剧冷却而破裂)。

醋钠碱灰水无影,操作收集与氧同。点燃务必检纯度,上罩烧杯水珠生。

“醋钠”指醋酸钠;“碱灰”之碱石灰。这句的意思是说必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷(否则,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体)。

联想:不能直接用氢氧化钠跟无水醋酸钠反应,一方面是因为氢氧化钠极易吸收空气中的水分;另一方面纯氢氧化钠受热时对玻璃试管有腐蚀作用。

意思是说该实验的操作注意事项与收集方法与氧气的完全相同。

意思是说在点燃甲烷时必须(像点燃氢气那样)首先检验其纯度。

联想:若甲烷不纯,混有部分空气将有爆炸的危险]。

意思是说在火焰的上方罩一个烧杯,很快看到内壁上有水珠生成。

联想:把烧杯倒转过来,向烧杯内注入少量澄清的石灰水,震荡,石灰水则变混浊。

消灰铵盐热成氨,装置同氧心坦然。碱灰干燥下排气,管口需堵一团棉;

“消灰”指消石灰,意思是说在实验室中常用消石灰和铵盐混合加热的方法来制取氨气。

意思是说该装置与制氧气的装置雷同(言外之意有关注意事项也雷同)。

“碱灰”指碱石灰,“碱灰干燥”意思是:

实验中干燥氨气时通常使制得的氨气通过碱石灰干燥。“下排气”的意思是说收集氨气须用向下排空气集气法(因为,氨气极易溶入水,且比空气轻)。

(1)为能迅速的得到较纯的氨气,必须将导气管伸入试管的底部;

(2)检验氨气是否已经充满试管的方法是:“氨遇酚酞即变红”、“两酸遇氨冒白烟”。

(3)管口需堵一团棉:

意思是说收集氨气的试管口需要堵一团棉花。

联想:堵棉花的作用是:

(1)防止氨气吸收空气中的水分;(2)增大试管中氨气的密度;

氢气检纯试管倾,先通氢气后点灯。黑色变红水珠出,熄灭灯后再停氢。

“氢气检纯”的意思是说通入大试管的氢气必须先检查纯度,否则有爆炸的危险;“试管倾”的意思是说为了防止生成的水蒸气在试管口冷却回流导致试管破裂必须使试管倾斜(使管口低于管底);

意思是说做该实验时务必先通一会氢气,待试管中的空气被排出之后,再点燃酒精灯,否则氢气和空气混合在受热的条件下将可能发生爆炸;

意思是说待黑色粉末(氧化铜)全部变成光亮的红色(铜粉),同时管口有大量的水珠出现时,说明反应已完全,至此停止实验;

意思是说停止实验时务必先熄灭酒精灯,过一会儿待试管冷却后再停止通氢气。否则,空气将进入试管,这样还原出来的铜又和空气中的氧气在受热的条件下,发生氧化反应,重新生成氧化铜,于是导致实验失败;

氢气的制取实验,球斗容器导气管,酸中常加硫酸铜。关闭活塞查密性,检纯谛听爆鸣声。

“球斗”指球形漏斗,这句的意思是说明了制取氢气用启普发生器的三大主要部件:球形漏斗、容器、导气管。

①在用启普发生器制气体时,药品的加入方法是:固体物质由插导气管的口子加入,液体物质由球形漏斗加入,废液从容器底部放出;

②用启普发生器制取气体的条件是:不需加热,必须是一种固体同一种液体反应,反应程度要缓和且放热量少;

③硫化氢和二氧化碳的制取也用启普发生器。

意思是说在制取氢气的稀硫酸或稀盐酸中常加少量的硫酸铜溶液。

联想:制取氢气若只用纯锌粒,则反应速度较慢,为了加快锌粒与酸液的反应速度,在制取氢气的酸液里预先加少量的硫酸铜溶液,这是因为锌能置换出硫酸铜中的铜Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出来的铜疏松地附着在锌粒的表面上,形成了许许多多的Cu-Zn原电池,从而,使反应速度大大加快。

意思是说在加入药品之前,应该首先检查启普发生器的气密性。

关闭导气管的活塞,从球形漏斗中加入适量的水,仔细观察液面的位置,如果液面的位置保持不变,即说明启普发生器的气密性较好,然后将水从底部放出。

意思是说点燃氢气之前,务必首先检验氢气的纯度(若不纯即点燃则有爆炸的危险)。

用小试管收集氢气,然后用拇指堵住试管口(注意:管口始终要朝下),移近酒精灯的火焰,然后迅速放开手指,如果,听到尖锐的爆鸣声,则说明氢气不纯,应该继续重复上面的操作,直到无爆鸣声(只听到“噗”的一声)为止。

联想:点燃甲烷时也必须检验纯度,方法相同。

实验室制二氧碳,大理石与稀盐酸;两种苏打皆不用,速度太快控制难。

不用硫酸代盐酸,钙盐不如镁盐廉。硝酸见光易分解,鉴别火柴不能燃。

“球斗”指球形漏斗,这句的意思是说明了制取氢气用启普发生器的三大主要部件:球形漏斗、容器、导气管。

①在用启普发生器制气体时,药品的加入方法是:固体物质由插导气管的口子加入,液体物质由球形漏斗加入,废液从容器底部放出;

②用启普发生器制取气体的条件是:不需加热,必须是一种固体同一种液体反应,反应程度要缓和且放热量少;

③硫化氢和二氧化碳的制取也用启普发生器。

意思是说在制取氢气的稀硫酸或稀盐酸中常加少量的硫酸铜溶液;

制取氢气若只用纯锌粒,则反应速度较慢,为了加快锌粒与酸液的反应速度,在制取氢气的酸液里预先加少量的硫酸铜溶液,这是因为锌能置换出硫酸铜中的铜Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出来的铜疏松地附着在锌粒的表面上,形成了许许多多的Cu-Zn原电池,从而使反应速度大大加快。

意思是说在加入药品之前,应该首先检查启普发生器的气密性。

关闭导气管的活塞,从球形漏斗中加入适量的水,仔细观察液面的位置,如果液面的位置保持不变,即说明启普发生器的气密性较好,然后将水从底部放出。

意思是说点燃氢气之前,务必首先检验氢气的纯度(若不纯即点燃则有爆炸的危险)。

用小试管收集氢气,然后用拇指堵住试管口(注意:管口始终要朝下),移近酒精灯的火焰,然后迅速放开手指,如果听到尖锐的爆鸣声,则说明氢气不纯,应该继续重复上面的操作,直到无爆鸣声(只听到“噗”的一声)为止。

联想:点燃甲烷时也必须检验纯度,方法相同。

硫化亚铁稀酸逢,启普器中气体生;橱中操作上排气,氧化性酸概不用。

1.硫化亚铁稀酸逢,启普器中气体生:

“稀酸”在此指稀盐酸或稀硫酸。这句的意思是说:在实验室中常用硫化亚铁(FeS)跟稀盐酸(HCI)或稀硫酸(H2SO4),在启普发生器中发生反应来制取硫化氢(H2S)。

联想:“关闭活塞查密性”。

“橱中操作”意思是说,该实验的操作过程必须在通风橱中进行。

联想:因为,H2S有剧毒,空气中如果含有微量的H2S,就会使人感到头痛、头晕恶心,吸入较多的H2S,会使人昏迷、甚至死亡。

“氧化性酸”在此指浓硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。

一概不用氧化性酸根硫化亚铁反应来制取硫化氢,因为,硫化亚铁是强还原剂,易被氧化性酸氧化(H2S+ H2SO4=S↓+SO2↑+2H2OH2S+

电石盐水乙炔生,除杂通入硫酸铜,不拜启普意如何,吸水放热气势汹。

“盐水”指饱和食盐水,该句的意思是:实验室中是用电石和饱和食盐水反应制取乙炔[联想:因为电石跟水反应比较剧烈,用饱和食盐水代替水可以得到较平稳的气流,而食盐不与碳化钙反应]。

“杂”指混在乙炔中的H2SPH3杂质,意思是说为了除去乙炔中的H2SPH3杂质,得到较纯净的乙炔,可以使气体通过硫酸铜溶液(H2S+

3.不拜启普意如何?吸水放热气势汹:

这句的意思是说电石和水反应也是固体和液体之间的反应,但是为什么不能用启普发生器呢?这是因为一方面电石吸水性太强,若用启普发生器控制不住电石和水的反应;另一方面该反应非常激烈,放热太多,若用启普发生器则有爆炸的危险。

二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。

1.二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。

这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网的方法来制取氯气。

联想:“隔网加热杯和瓶”。

“盐水”指饱和食盐水,“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气。

联想:有时也用水除氯化氢,但水却溶解了一部分氯气,不如用饱和食盐水好。因为氯气在饱和食盐水中的溶解度很小。

意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。

硫酸乙醇三比一,温计入液一百七。迅速升温防碳化,碱灰除杂最合适。

意思是说在实验室里是用浓硫酸和乙醇在烧瓶中混合加热的方法制取乙烯的联想:

①浓硫酸的量很大,是乙醇的三倍,这是因为浓硫酸在此既做催化剂又做脱水剂;

②在烧瓶中放入几片碎瓷片,是为了防止混合液受热时暴沸)。

“温计”指温度计,“温计入液”的意思是说温度计的水银球,必须浸入混合液中(但不能接触烧瓶底);“一百七”的意思是说此实验的温度必须控制在1700℃左右。

联想:温度太高则大量乙醇被碳化,若温度低于1400℃则发生了分子间脱水生成了乙醚。

意思是说加热时要将温度迅速升到1700℃,否则乙醇易被浓硫酸氧化而碳化。

联想:浓硫酸具有强氧化性,能把乙醇氧化成CCOCO2,而本身被还原为SO24.碱灰除杂最合适:

“碱灰”指碱石灰,意思是:通过碱石灰可除掉混在乙烯中的水蒸气和SO2

硫酸铜晶体结晶水含量测定实验

坩埚加热隔棉网,蓝色变白无气放。干燥器中来冷却,质量变化重称量。

1.坩埚加热隔棉网,蓝色变白无气放:

该句意思是:将蓝色硫酸铜晶体放置在坩埚内隔石棉网用酒精灯加热,待蓝色的硫酸铜晶体完全变成白色粉末并且不再逸出水蒸气时立即停止加热。

不直接用酒精灯加热,而需要隔石棉网,是为了防止溅失,引起测得值偏高;

加热时间不宜过长,温度不益过高,是为了防止硫酸铜分解,引起测得值偏高;

晶体要在坩埚底上摊开加热,以利于失去结晶水,以免引起测得值偏低。

意思是说停止加热后,一定要放在干燥器内冷却,以保证硫酸铜不会因为从空气中吸收水分而引起测得值偏低。

待坩埚在干燥器里冷却后,放在天平上称量,记下坩埚和硫酸铜的质量后,再加热再冷却再称量,若质量变化较大(两次称量的误差超过0.1克),则必须再重复上述操作,直到质量变化不大为止(两次称量的误差不超过0.1克)。

硝酸钾的溶解度测定实验

内地外高水浴热,温度计在试管中。溶液饱和防溅失,干燥器中冷却成。

意思是说配制硝酸钾的饱和溶液时,必须在水浴中加热,以利于控制温度;试管内的液面要低于热水的液面,这样使试管内的液体受热均匀和水浴的温度相同。

意思是说配制饱和溶液时,温度计务必放在试管内,不得放在水浴中。

“溶液饱和”的意思是说必须使溶液达到饱和(为了保证溶液饱和,硝酸钾晶体可稍加过量搅拌,在5分钟内不溶解即可);“防溅失”的意思是说在蒸发溶液的过程中,注意不要溅失,要彻底蒸干,不要使硝酸钾粘在试管壁上。

意思是说蒸干后的晶体连同蒸发皿必须放在干燥器中冷却。

联想:硫酸铜晶体结晶水含量测定实验中的“质量变化重称量”。

水液洗器切分明,查漏赶气再调零。待测液中加试剂,左手控制右手动。

瓶下垫纸眼观色,读数要与切面平,酚酞示剂常相识,强酸弱碱甲基橙。

使用酸式滴定管,不盛碱液切记清。

“水”在此有两种含义,既表示自来水,又表示蒸馏水;“液”在此也有两种含义,既表示标准溶液,又表示待测液。这句的意思是说在做中和滴定实验时,必须先对各种仪器进行清洗,而何时用自来水,何时用蒸馏水,何时用标准液,何时用待测液一定要分清分明。

联想:滴定管依次用自来水、蒸馏水、标准溶液洗涤;移液管依次用自来水、蒸馏水、待测液洗涤;锥形瓶先用自来水,然后用蒸馏水洗涤即可,切不可用待测液洗涤!。

意思是说滴定前应首先检查滴定管是否漏液,然后检查滴定管下端是否有气泡,若有应赶掉它,最后调节液面至“0”位。

①查漏的方法是在洗净的滴定管中加少量标准溶液。若漏液,对于酸式滴定管应在活塞上涂适量的凡士林,对于碱式滴定管应更换一下玻璃球;

②必须赶掉气泡,是因为如果滴定管尖嘴部分有气泡没有赶掉,滴定后气泡消失,则使测定结果偏高;

③每次滴定最好都从零位开始,这样可以减少误差。

“示剂”指指示剂。意思是说在滴定之前要向盛待测液的锥形瓶中加2-3滴指示剂(其作用是借它的颜色的变化,来指示反应的终点)。

4.左手控制右手动:意思是说在滴定时,必须左手控制滴定管,右手持锥形瓶不断摇动。

5.瓶下垫纸眼观色:“瓶下垫纸”的意思是说为了清楚地观察颜色的变化,可以在锥形瓶底下垫一张白纸;“眼观色”的意思是说在滴定过程中要目不转睛地注视着溶液颜色的变化,不要看滴定管的刻度。

6.读数要与切面平:解释参见“化学实验基本操作”。

7.酚酞示剂常相识,强酸弱碱甲基橙:这句的意思是说中和滴定常用酚酞做指示剂,只有强酸滴定弱碱(如,盐酸滴定氨水)时,才能用甲基橙。

8.使用酸式滴定管,不盛碱液切记清:这句的意思是说不能用酸式滴定管盛放碱溶液(因为碱液和玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3而使活塞和滴定管粘在一起)。

苯溴铁屑诉离情,微沸最佳管冷凝,云海茫茫卤酸雾,溴苯无色常变棕。

除溴需用碱液洗,漏斗分液便告成。

意思是说在实验室中是用苯、溴在铁屑做催化剂的条件下制取溴苯。

联想:加药品时应先苯再溴后铁

“微沸最佳”的意思是说注意控制反应速度,以反应物液面微微沸动为宜,不可太激烈,否则大量苯和溴蒸发出来造成实验失败;“关冷凝”的意思是说跟瓶口垂直的一段长导管除导气外,还可以兼起冷凝器的作用,使蒸发出来的苯或溴回流回去。

意思是说在常温时很快就会看到在导管口出现白雾,这是反应生成的溴化氢遇水蒸气所形成的酸雾。

联想:溴化氢溶入锥形瓶中的水中,生成氢溴酸。因此,反应完毕后,向锥形瓶里滴入硝酸银溶液,则有浅黄色溴化银沉淀生成:HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3

意思是说把烧瓶里的生成物倒入盛有蒸馏水的烧杯里,烧杯底部有褐棕色的不溶于水的液体,这是溴苯,它本是比水重的无色液体,由于溶解了溴而常显褐棕色。

5.除溴需用碱液洗,漏斗分液便告成:

这句的意思是说除掉溴笨中的溴用碱液(常用10%的NaOH)洗涤后,再用分液漏斗分离即可。

硝酸硫酸冷滴苯,黄色油物杏仁味。温计悬浴加冷管,硫酸催化又脱水。

意思是说浓硝酸和浓硫酸混合后,必须立即在50-60℃的水浴中冷却后再滴入苯(否则,一方面两酸混合产生大量的热,使混合酸的温度升高,那么一部分浓硝酸将分解了;另一方面,苯的沸点比较低,大量的苯将蒸发掉,影响硝基苯的产率)。

意思是说反应完毕把试管里的混合物倒入盛着水的烧杯中去,则过量的硝酸和硫酸就溶解在水里,而聚集在烧杯底的具有浓烈的苦杏仁气味的黄色油状液体就是硝基苯,硝基苯是无色的液体,由于溶解了一些杂质,所以常显黄色。

“温计悬浴”的意思是说温度计必须悬吊在水浴中,切不可与烧杯底接触;“加冷管”的意思是说为了防止苯的蒸发,需在试管口塞上一个起冷凝管作用的长玻璃导管。

意思是说硫酸在这里既做催化剂又做脱水剂。

乙醇乙酸意缱绻,催化吸水求硫酸。常加碎瓷防暴沸,除酸除醇靠纯碱。

1.乙醇乙酸意缱绻,催化吸水求硫酸:这句的意思是说乙酸乙醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,在该反应中浓硫酸既是催化剂又是吸水剂(因为,该反应是可逆反应,生成的水被浓硫酸吸收掉,降低了生成物水的浓度,从而使平衡向着生成乙酸乙酯的方向进行)。

2.除酸除醇靠纯碱:“靠”在这里有两层含义,一层含义是依靠的意思,是指除掉随乙酸乙酯蒸发出来的乙酸和乙醇要依靠纯碱溶液,饱和纯碱溶液的作用是既可溶解乙醇,又可中和乙酸,还可以降低乙酸乙酯的溶解度;另一层意思靠近的意思,是指把产生蒸气的导管口靠近饱和纯碱溶液的液面,只能靠近而不能直接通入溶液中是为了防止倒流。

线型酚足酸过量,浴热管冷氨后加,线型乳白体深黄,清洗醇泡法最佳。

1.线型酚足酸过量:这句的意思是说制取线型酚醛树脂时,是在酸性条件下苯酚过量(言外之意,在制取体型酚醛树脂时,要在碱性条件下甲醛过量)。

2.浴热管冷氨后加:“浴热”的意思是说该实验不能用酒精灯加热(因为温度太高反应太剧烈),必须用沸水浴加热(反应剧烈时应将试管从水浴中移出,以避免反应物因剧烈沸腾而损失过多);“管冷”的意思是说长导管起回流冷凝作用,防止反应物因剧烈沸腾而蒸发掉;"氨后加"的意思是说将苯酚和甲醛的混合物加热以后,再加氨水(切不可先加氨水后加热,否则开始加热时,因温度太低,反应物还没有能大量反应时氨水已经挥发了,而起不到催化作用)。

3.线型乳白体深黄:意思是说线型酚醛树脂为乳白色固体(有时呈粉红色,这是因为过量的苯酚被氧化所至),体型酚醛树脂是深黄色固体(有时呈棕黄色,这是因为:没有反应的少量苯酚被氧化所至)。

4.清洗醇泡法最佳:“醇”在此指乙醇。意思是说实验完毕清洗试管时,最好的方法是加入少量的乙醇浸泡几分钟后再清洗。

氨气和氯化氢的喷泉实验

烧瓶干燥气密好,气体充满切记牢,挤压胶头要迅速,红色喷泉多妖娆。

1.烧瓶干燥气密好:意思是说做喷泉实验用的烧瓶一定要干燥,而且气密性要好[联想:若烧瓶不干燥,少量的水将吸收大量的氨气或氯化氢,从而造成实验失败;若装置的气密性差,当烧瓶内在压强迅速减小时,空气将进入烧瓶,就不能形成喷泉。

2.气体充满切记牢:意思是说一定将烧瓶中充满氨气(或氯化氢气体)。

3.挤压胶头要迅速:意思是说胶头滴管的作用是把少量的水注入烧瓶中,减小烧瓶内的压强。所以挤压滴管的胶头要迅速,这样才能使烧瓶内的压强瞬间减小,从而形成美丽的喷泉。

4.红色喷泉多妖娆:意思是说氨气和氯化氢的喷泉都是红色的,这是因为用氨气作喷泉实验时,水中加的是酚酞,而用氯化氢作实验时,水中加的是石蕊,故两者都形成红色的美丽的喷泉。

氨水量宜试管净,水浴温热出银镜。液稀碱多升温慢,喜观液中沉淀红。

1.氨水量宜试管净,水浴温热出银镜:

这句的意思是说明了关于银镜反应实验应注意的问题。“氨水量宜”的意思是说在配制银氨溶液的时候,氨水不能过量,以沉淀恰好溶解为宜;“试管净”的意思是说做银镜反应的试管一定要洁净,否则将不能产生银镜,仅出现黑色絮状沉淀,为此在实验前须用10%的氢氧化钠溶液煮沸处理试管,然后,依次用自来水和蒸馏水洗净;“水浴温热”的意思是说做银镜反应的试管必须放在水浴中温热,切不可直接放在酒精灯上加热。

[联想:去掉试管上的银镜可用硝酸,这样既可除掉银镜,又可回收银。]。

2.液稀碱多升温慢,喜观液中沉淀红:

这两句说明了用新制的氢氧化铜氧化醛的实验应注意的问题。“液稀”的意思是说所用的硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、乙醛溶液一定要稀;“碱多”的意思是说该实验中碱(氢氧化钠)要过量,而所用的硫酸铜的量一定要少。否则,将得不到红色沉淀,而是得到暗褐色沉淀。这是因为硫酸铜过量,则生成大量的氢氧化铜,过量的氢氧化铜将受热分解生成黑色的氧化铜,而黑色的氧化铜和红色的氧化亚铜的混合色即是暗褐色。

氢在氯中苍白焰,磷在氯中烟雾漫;甲烷氢气氯相混,强光照射太危险;

二氧碳中镁条燃,两酸遇氨冒白烟;氯化铵热象升华,碘遇淀粉即变蓝;

硫氢甲烷一氧碳,五者燃烧火焰蓝;铜丝伸入硫气中,硫铁混热黑物生;

热铜热铁遇氯气,烟色相似皆为棕。

1.氢在氯中苍白焰:意思是说氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色(瓶口产生大量的酸雾)。

2.磷在氯中烟雾漫:意思是说磷在氯气中燃烧产生白色烟雾,白色烟雾是生成的无色液体三氯化磷和白色固体五氯化磷的混合物。

3.甲烷氢气氯相混,强光照射太危险:这两句的意思是说甲烷与氯气混合或氢气与氯气混合在强光的照射下会发生爆炸。

4.二氧碳中镁条燃:“二氧碳”指二氧化碳:意思是说镁条可以在二氧化碳中燃烧。将点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里,镁条剧烈燃烧,生成白色氧化镁粉末,同时析出炭黑附着在集气瓶内壁上,反应式是:2Mg+CO2=2MgO+C

5.两酸遇氨冒白烟:“两酸”指浓盐酸和浓硝酸。意思是说浓盐酸和浓硝酸与氨相遇将产生白烟。这白烟是氨跟浓盐酸(浓硝酸)挥发出来的氯化氢(硝酸)化合生成的微小的氯化铵(硝酸铵)晶体。反应式为:NH3+HCI=NH4CINH3+HNO3=NH4NO3

6.氯化铵热象升华:意思是说在试管里加热氯化铵晶体,则氯化铵分解为氨和氯化氢气体,在管口冷却时又重新结合生成氯化铵固体,这个现象表面上象升华,但本质上不是升华。因为升华是物理变化,而氯化铵在分解结晶过程中发生的却是化学变化。

7.碘遇淀粉即变蓝:意思是说碘遇到淀粉就变成蓝色,常用此性质鉴别微量的碘或淀粉。

8.硫氢甲烷一氧碳,五者燃烧火焰蓝:

“硫氢”在此有三种含义:指硫、氢气和硫化氢;“一氧碳”指一氧化碳。这句的意思是说硫、氢气、硫化氢、甲烷和一氧化碳这五种物质燃烧时都产生淡蓝色的火焰。

联想:氢气、甲烷、一氧化碳的鉴别。虽然,它们都是无色气体,而且点燃火焰都是淡蓝色,但是可以根据不同的化学性质进行区别开来。方法是在火焰的上方罩一个烧杯,然后将烧杯倒转过来加入澄清的石灰水。只有水珠生成但不能使石灰水变混浊的是氢气;不仅有水珠生成,而且能使澄清的石灰水变混浊的是甲烷;没有水生成,能使石灰水变混浊的是一氧化碳;没有水珠生成不能使石灰水变混浊,而生成的气体有刺激性气味的则是硫化氢。。

9.铜丝伸入硫气中,硫铁混热黑物生:这句的意思是说将铜丝伸入热的硫蒸气中,硫粉和铁粉混合加热都发生反应生成黑色物质Cu2SFeS)。

10.热铜热铁遇氯气,烟色相似皆为棕:这两句的意思是说把一束灼热的铜丝和铁丝放进盛有氯气的集气瓶里,可以看到红热的铜丝或铁丝在氯气中燃烧起来,集气瓶里充满了棕色的烟,这是氯化铜或氯化铁晶体颗粒。

联想:待集气瓶冷却后加入蒸馏水,产生绿色溶液的是氯化铜,产生棕色溶液的是氯化铁。

氯气有毒刺激性,闻氯用手轻扇动。

热铜热铁遇氯气,烟色相似皆为棕。

氢在氯中苍白焰,磷在氯中烟雾漫。

甲烷氢气氯相混,强光照射太危险。

氯水消毒又漂白,作用原理次氯酸。

消石灰氯漂白粉,用时常通二氧碳,

二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。

盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。

硫酸食盐瓶中热,漏斗吸收氯化氢。

工业电解食盐水,阴阳产物化合成。

烧瓶干燥气密好,气体充满切记牢。

挤压胶头要迅速,红色喷泉多妖娆。

氟氯溴碘四元素,颜色渐深气变固。

半径密度渐递增,溶点沸点亦上升。

固碘加热能升华,有机剂中溴碘溶。

四位皆求水和氢,条件程度各不同。

上边可把下边换,碘遇淀粉即变蓝。

卤素氧化亚硫酸,硫化氢中把硫换。

莹石硫酸氟化氢,切记应在铅皿中。

氢溴碘酸真刁难,不用硫酸用磷酸。

氯溴碘和磷酸根,加酸再加硝酸银。

卤化银光易分解,照相降雨铭记心。

1.氯气有毒刺激性闻氯用手轻扇动这两句的意思是说氯气有毒,有剧烈的刺激性(吸入少量氯气会使鼻和喉头的粘膜受到刺激,引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量氯气会中毒而死),闻氯气的时候,必须十分小心,应该用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。

2.氯水消毒又漂白,作用原理次氯酸:这两句的意思是说氯气能溶解于水(1体积的水能溶解约2体积的氯气),氯气的水溶液叫氯水,氯气能跟水发生化学反应,生成盐酸和次氯酸(CI2+ H2O = HCI +HCIO),次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水里的病菌,所以自来水常用氯气(1升水里约通入0.002克氯气)来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色质退色,可用作漂白剂。

3.消石灰氯漂白粉:意思是说消石灰和氯气反应可制成漂白粉(漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物,它的有效成分是次氯酸钙),反应式为:2CaOH2+2Cl2=CaClO2+CaCl2+2H2O

4.用时常通二氧碳:“二氧化碳”指二氧化碳,意思是说用漂白粉漂白的时候常通入空气里的二氧化碳和水蒸气,反应式为CaClO2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

联想:次氯酸是弱酸,比它强的酸都能把它从盐中置换出来,如,CaClO2+2HCl=CaCl2

5.硫酸食盐瓶中热,漏斗吸收氯化氢:这两句的意思是说在实验室中是用浓硫酸跟食盐在烧瓶中加热的方法制取氯化氢。吸收氯化氢要在水面倒扣一个漏斗,既可以使氯化氢被充分吸收,又不会发生倒吸现象。

6.氟氯溴碘四元素,颜色渐深气变固:意思是说这四种元素的单质的颜色是逐渐变深的,状态是由气态变到固态(氟是淡黄绿色气体、氯是黄绿色气体、溴是红棕色液体、碘是紫黑色固体)。

7.半径密度渐递增,溶点沸点亦上升:意思是说这四种元素的的原子半径、离子半径、及其单质的密度是逐渐增大的,熔点和沸点也逐渐升高。

[联想:组成和结构相似的物质随着分子量的增大,分子间的作用力也增大,表现在熔点和沸点的升高上,如有机物中的同系物]

8.固碘加热能升华:意思是说固体碘在加热时能发生升华现象。

[联想:常利用碘的这个特性把碘从其它物质中分离出来]

9.有机剂中溴碘溶:意思是说溴和碘易溶解于有机溶剂中,如:汽油、苯、四氯化碳、酒精等。

联想:①医疗上用的碘酒就是碘的酒精溶液;②利用这个性质还可以把溴和碘从其它物质中萃取出来。

10.四位皆求水和氢,条件程度各不同:

这两句的意思是说氟氯溴碘都能跟水和氢气反应,但是需要的条件和反应的程度各不相同。

11.上边可把下边换:

12.碘遇淀粉即变蓝:

意思是说碘遇到淀粉就变成蓝色,常用此性质鉴别微量的碘或淀粉。

13.卤素氧化亚硫酸,硫化氢中把硫换:

意思是说卤素(X2)都能把亚硫酸氧化成硫酸,都能置换出硫化氢中的硫。

14.莹石硫酸氟化氢,切记应在铅皿中:

意思是说在实验室中是用莹石跟硫酸在铅皿中反应制取氟化氢,反应式为:

联想:不能用玻璃仪器,是因为氟化氢能腐蚀玻璃:4HF+SiF4=SiF4+2H2O

15.氢溴碘酸真刁难,不用硫酸用磷酸:

意思是说制备氢溴酸和氢碘酸时,不能用浓硫酸,而必须用磷酸,反应式为:

16.氯溴碘和磷酸根,加酸再加硝酸银:

“氯溴碘”在此指CI-Br-I-。这两句的意思是说CI-Br-I-PO43-的鉴别方法是分别加稀硝酸然后再加硝酸银。有白色沉淀生成者则是CI-、有淡黄色沉淀生成者则是Br-、有黄色沉淀生成者I-、无沉淀生成者为PO43-(这是因为PO43-Ag+也能生成类似AgI的黄色沉淀Ag3PO4,但是它可溶解于稀硝酸中)。

17.卤化银光易分解,照相降雨铭记心:

卤化银见光都易分解,故有两大用途:

一是在照相业做感光材料;

碳链最长称某烷,靠近支链把号编。简单在前同相并,其间应划一短线。

(1)碳链最长称某烷:意思是说选定分子里最长的碳链做主链并按主链上碳原子数目称为“某烷”。

(2)靠近支链把号编:意思是说把主链里离支链较近的一端作为起点,用1、2、3。。。等数字给主链的各碳原子编号定位以确定支链的位置。

(3)简单在前同相并,其间应划一短线:这两句的意思是说把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置,而且简单的取代基要写在复杂的取代基前面,如果有相同的取代基,则要合并起来用二、三等数字表示,但是表示相同的取代基位置的阿拉伯数字要用逗号隔开,并在号数后面连一短线,中间用“-”隔开。

例如,2,4-二甲基-3-乙基庚烷,2-甲基丁烷;

硫酸乙醇三比一,温计入液一百七;迅速升温防碳化,碱灰除杂最合适。

乙烯分子含双键,氧化加成皆不难;高锰酸钾紫红去,卤素氢气氢卤酸。

乙烯聚合好塑料,燃焰明亮出黑烟;乙烯水化制乙醇,氧化得醛又得酸。

(1)乙烯分子含双键,氧化加成皆不难:这两句的意思是说因为乙烯中含有双键,所以易被氧化,也都能发生加成反应。

(2)高锰酸钾紫红去:意思是说乙烯可以使酸化的高锰酸钾溶液退色。

(3)卤素氢气氢卤酸:意思是说乙烯可以跟卤素、氢气、氢卤酸发生加成反应。

(4)乙烯聚合好塑料:意思是说乙烯聚合,可得到好的塑料聚乙烯。

(5)燃焰明亮出黑烟:意思是说乙烯燃烧火焰明亮而且产生黑烟。

(6)乙烯水化制乙醇:意思是说乙烯在一定条件下跟水反应生成乙醇。

(7)氧化得醛又得酸:意思是说乙烯在催化剂作用下被氧化得到乙醛,乙醛进一步被氧化又得到乙酸。

硝酸固碘硝酸银,低温避光棕色瓶;液溴氨水易挥发,阴凉保存要密封。

白磷存放需冷水,钾钠钙钡煤油中;碱瓶需用橡皮塞,塑铅存放氟化氢。

易变质药放时短,易燃易爆避火源;实验室中干燥剂,蜡封保存心坦然。

1.硝酸固碘硝酸银,低温避光棕色瓶:意思是说硝酸、固体碘和硝酸银都属于受热见光易分解的物质,所以必须存放在棕色瓶里,并放在阴凉处。

2.碱瓶需用橡皮塞:意思是说盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞。

3.塑铅存放氟化氢:意思是说氟化氢(氢氟酸)易腐蚀玻璃,因而必须存放在塑料或铅制器皿中。

4.易变质药放时短:意思是说易变质的药品存放时间较短,即,不能长久贮存,最好现用现配制。

联想:常见易变质的药品有:

① 氢硫酸放久了,则大部分将挥发,部分被空气氧化;

② 氯水长期存放将因慢慢分解而失效;

③ 亚铁盐长期存放,则易被氧化为铁盐;

④酸化的高锰酸钾溶液长期存放则慢慢退色。

意思是说易燃物质(如,二硫化碳、酒精、丙酮、苯、硫、磷、镁粉等)和易爆炸的物质(如,氯酸钾、硝酸铵等)存放时要远离火源。

6.实验室中干燥剂,蜡封保存心坦然:

意思是说实验室中用的干燥剂极易吸水,因而要用蜡封保存。

(文章来源:小木虫论坛)

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