1、有机化学实验十一 醛和酮的鉴定1实验十二 醛和酮的鉴定一实验目的: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;二实验重点和难点:1. 醛、酮的化学性质的认识;2. 鉴别醛、酮的化学方法;实验类型:基础性 实验学时:4 学时三实验装置和药品: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 浓硫酸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
2、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。 CR(H)O +NH22NOHCR()2+ H,4-,4 -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
3、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。RCHO+2Ag(NH3)2+OH- 2Ag+RCO 2NH4 + H2O + 3NH3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。3RCHO+H2Cr2O7+3H2SO43RCO 2H+Cr2(SO4)3+4H2O橘黄 绿色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 2,4-二硝基苯肼鉴别出羧基后,才能用此法进一步区别醛和
4、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 CH3CH均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。RCOCH3+3NaIORCOCI 3+3NaOHRCOCI3+NaOHRCOONa+CHI 3(黄)(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。CuSO4+2NaOHCu(OH
5、) 2+Na 2SO4有机化学实验十一 醛和酮的鉴定2CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H 2O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 -羟基磺酸钠沉淀。3NaHSO +CR()CR(H)3SONa五实验內容及步骤:12,4二硝基苯肼试验:取 3 支干燥洁净的试管,各加入 1mL 2,4- 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。现象: 结论:
6、2Tollens 试验: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,50-60 0C 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)苯甲醛现象: 结论: 3醛、酮 -H 活泼性: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
7、加 KI-I2 溶液)观察结果。试样:(1)乙醛、 (2)正丁醛(3)丙酮、 (4)乙醇现象: 结论: 4. Fehling 试验: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 滴样品(1)甲醛水溶液(2)乙醛水溶液(3)丙酮(4)苯甲醛,振荡,水浴加热。现象: 结论: 5与饱和 NaHSO3 溶液反应取 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、现象: 结论:
8、6. Schiff 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 现象:结论: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。现象: 有机化学实验十一 醛和酮的鉴定3结论: 8. 纤维素试验取小团棉花与一干净试管中,加入 2-3 滴浓硫酸
9、,用玻璃埲搅拌成糊状,水浴加热,得一亮棕色溶液,取其一半,用 10%NaOH 溶液中和,再加入 2-3 滴 Fehling 试剂 I,振荡后,水浴加热。现象: 结论: 建议性质实验报告的书写:六实验注意事项: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。七思考题: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
10、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。与饱和 NaHSO3 溶液加成取 4 支干燥试管,各加入 2mL 新配置的饱和亚硫酸氢钠溶液,然后分别滴入 8-10 滴正丁醛、苯甲醛、丙酮、苯乙酮,用力振荡,使混合均匀,将试管置于冰水浴中冷却(为什么?) ,观察有无沉淀析出。记录沉淀析出所需时间。现象: 解释: 结论: 有机化学实验十一 醛和酮的鉴定4与 2,4二硝基苯肼作用:取 4 支干燥试管,各加入 2mL2,4二硝基苯肼试
11、剂,然后分别滴入 2-3 滴正丁醛、苯甲醛、丙酮、苯乙酮,用力振荡,使混合均匀,观察有无沉淀析出。如无,静置数分钟后观察;再无,可微热 30 秒后再振荡,冷却后再观察。现象: 解释: 结论: 特别注意: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!-氢原子的反应-碘仿反应取 5 支试管,各加入 1mL 碘碘化钾溶液,并分别加入 5 滴 40%乙醛水溶液、丙酮、乙醇、正丁醇、苯乙酮。然后再一边滴加 10%氢氧化钠溶液,一边振荡试管,直到碘的颜色接近消失。反应液呈微黄色为止。观察有无黄色沉淀。如无沉淀,可在 600C 水浴中温热 2-3 分钟。冷却后观察。比较各试管所得结果。现
12、象: 解释: 结论: 与弱氧化剂反应:(1) 银镜反应在洁净的试管(试管一定要干净,否则看不到银镜)中,加入 4mL 2%硝酸银溶液和 2 滴 5%氢氧化钠溶液,然后一边滴加 2%氨水,一边振摇试管,直到生成棕色氧化银沉淀刚好溶解为止。此即为托伦(Tollens )试剂。将此溶液平均分置 4 支干净试管中,分别加入 3-4 滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛,振荡均匀,静置后观察。如无变化,可在 40500C 水浴中温热,有银镜生成,表明是醛类化合物。现象: 解释: 结论: (2)与费林试剂反应:将费林溶液 I 和费林溶液 II 各 4mL 加入到大试管中(费林溶液 I 和费林溶液 II,用时,再等量混合) ,混合均匀。然后平均分装到 4 支小试管中,分别在 4 支小试管中加入 10 滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛。振荡混匀,置于沸水浴中,加热 3-5 分钟,注意观察色变化及有无红色沉淀析出。现象: 解释: 结论: