有机物分离鉴别提纯.docx
《有机物分离鉴别提纯.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机物分离鉴别提纯.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
有机物分离鉴别提纯
有机物的鉴别分离提纯
1、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同，可用于不同卤代烃的区别：
3o卤代烃、烯丙式卤代烃和苄基卤代烃与硝酸银－乙醇溶液作用立即出现沉淀，2o卤代烃缓慢出现沉淀，1o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（很浅的Mn2+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（MnO2）；重铬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。
5．醛与银氨溶液（Tollens试剂）、Cu2+－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，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I2/NaOH或NaIO与甲基酮反应生成黄色沉淀，能氧化成甲基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（N2），仲胺生成黄色固体（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
1．单糖与银氨溶液（Tollen试剂）、Cu2+－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；
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总结如下：
分离、提纯的方法
目的
主要仪器
实例
分液
分离、提纯互不相溶的液体混合物
分液漏斗
分离硝基苯与水
蒸馏
分离、提纯沸点相差较大的混合溶液
蒸馏烧瓶、冷凝管、接收器
分离乙醛与乙醇
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液体
过滤器
分离硬脂酸与氯化钠
渗析
除去胶体中的小分子、离子
半透膜、烧杯
除去淀粉中的氯化钠、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：
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Na2SO4b，淀粉中KI5，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、Br2、I2等）；
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、—NH2。
（2）难溶于水的官能团（即憎水基团）有：
所有的烃基（—CnH2n+1、—CH=CH2、—C6H5等）、卤原子（—X）、硝基（—NO2）等。
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：
CH3OH>C2H5OH>C3H7OH>……，一般地，碳原子个数大于5的醇难溶于水。
（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：
CH3CH2CH2OH （3）当亲水基团与憎水基团对溶解性的影响大致相同时，物质微溶于水；例如，常见的微溶于水的物质有：
苯酚 C6H5—OH、苯胺 C6H5—NH2、苯甲酸 C6H5—COOH、正戊醇CH3CH2CH2CH2CH2—OH（上述物质的结构简式中“—”左边的为憎水基团，右边的为亲水基团）；乙酸乙酯CH3COOCH2CH3（其中—CH3和—CH2CH3为憎水基团，—COO—为亲水基团）。
（4）由两种憎水基团组成的物质，一定难溶于水。
例如，卤代烃R-X、硝基化合物R-NO2，由于其中的烃基R—、卤原子—X和硝基—NO2均为憎水基团，故均难溶于水。
三、液态有机物的密度
1．难溶于水，且密度小于水的有机物例如，液态烃（乙烷、乙烯、苯、苯的同系物……），液态酯（乙酸乙酯、硬脂酸甘油酯……），一氯卤代烷烃（1-氯乙烷……），石油产品（汽油、煤油、油脂……）注：
汽油产品分为直馏汽油和裂化汽油（含不饱和烃）。
2．.难溶于水，且密度大于水的有机物例如：
四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳
有关羧酸的一些小规律
（1）有机反应中用浓硫酸的主要反应有：
磺化反应，硝化反应，醇的脱水，酯化反应等。
在上述反应中浓硫酸的作用体现在：
[]
A．反应物（如磺化反应）
B．催化剂；
C．脱水剂或吸水剂。
（2）低碳羧酸的酸性一般比碳酸酸性强，羧酸随碳数增加酸性逐渐减弱：
甲酸＞乙酸＞碳酸＞苯酚
（3）乙酸乙酯实验：
酯化反应是可逆的，逆反应是酯的水解。
酯化反应进行的很慢，硫酸主要起催化剂作用；也能除去生成物中的水，使反应向生成物方向移动。
接收生成乙酸乙酯试管中盛放饱和碳酸钠溶液，导气管口接近碳酸钠溶液的液面，但不能插入液面下。
（4）酯化反应的本质是脱水（羧酸脱-OH，醇脱H），能发生酯化反应的物质：
羧酸和醇，无机含氧酸和醇，糖和酸等。
（5）酯化反应是羧酸的一类主要反应。
要较好地掌握这类反应首先把握好基本原理，即脱水的实质是羧酸脱羟基、醇脱氢，同时还应注意抓住反应特征是脱一水还是脱二水，是分子内脱水还是分子间脱水，是所有官能团脱水还是部分官能团脱水。
特征不同则生成物各异，有小分子酯也有高分子酯，有成环酯也有成链酯，还可能生成内酯等多种形式。
因此，要很好地把握各类型的特点，才能使知识迁移，得心应手解决信息题。
（6）有机物中的氢原子与不同原子相连时，显示出的性质是不同的，即使氢原子相连的原子相同，如羟基均为氢氧键相连，而相邻的原子或原子团不同，则性质差异也很大。
例如醇羟基、酚羟基、羧羟基均含-OH，但氢原子的活泼性不同。
学习中应注意它在不同官能团中的活泼性，依据性质确定分子结构。
“氨”、“铵”、“胺”有什么区别
1．读音不同、字形不同
“氨”读音
；“铵”读音
；“胺”读音
。
2．概念不同
氨是氮和氢的一种化合物，分子式为NH3，分子结构呈三角锥形，电子式为
，其中氮原子有一对孤对电子，结构式为
。
铵是从氨衍生所得的带一个单位正电荷的离子，化学式为NH4+，电子式为
，其中氮氢原子间形成了一条配位键，结构式为
。
但四个N－H键的键长、键能、键角完全相同，离子的空间构型为正四面体型。
胺是氨的氢原子被烃基代替后的有机化合物。
氨分子中的一个、两个或三个氢原子被烃基取代而生成的化合物，分别称为第一胺（伯胺）、第二胺（仲胺）和第三胺（叔胺）。
它们的通式为：
RNH2——伯胺、R2NH——仲胺、R3N——叔胺。
3．性质不同
氨是一种无色、有臭味的气体，易溶于水。
氨能够单独存在。
铵相当于正一价金属阳离子，凡是含NH4+的盐叫铵盐。
NH4+不能单独存在，只能在铵盐或氨水中与阴离子共存。
胺类广泛存在于生物界，具有极重要的生理作用。
因此，绝大多数药物都含有胺的官能团——氨基。
蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物碱，都含有氨基，是胺的复杂衍生物。
常见有机物的分离方法
混合物试剂分离方法主要仪器
苯（苯甲酸）NaOH溶液分液分液漏斗
苯（苯酚）NaOH溶液分液分液漏斗
乙酸乙酯（乙酸）饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗
溴苯（溴）NaOH溶液分液分液漏斗
硝基苯（混酸）H2O、NaOH溶液分液分液漏斗
苯（乙苯）酸性KMnO4、NaOH分液分液漏斗
乙醇（水）CaO蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管
乙醛（乙酸）NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管
乙酸乙酯（少量水）MgSO4或Na2SO4过滤漏斗、烧杯
苯酚（苯甲酸）NaHCO3溶液过滤漏斗、烧杯
肥皂（甘油）NaCl溶液盐析漏斗、烧杯
淀粉（纯碱）H2O溶液渗析半透膜、烧杯
乙烷（乙烯）溴水洗气洗气瓶
三、除杂
1、溴苯中混有苯
共同点：
都不溶于水。
不同点：
溴苯密度大于水，苯的密度小于水
除杂方法：
加入水，充分混合后，用分液漏斗将水层以下的溴苯分离处即可。
2、乙烷中混有乙烯.
共同点：
气体，密度大于空气，都不溶于水，都可燃
不同点：
烷烃：
不能使高锰酸钾褪色，不能与溴水反应，烯烃：
能使高锰酸钾褪色，能与溴水反应
除杂方法：
用溴水洗气即可除去乙烯
3.乙烷中混有硫化氢.
共同点：
气体，密度大于空气，乙烯稍微溶于水，硫化氢以1：
2.6溶于水
不同点：
乙烷是烷烃，烷烃具有较稳定的结构，化学性质较稳定，不予强酸强碱反应，也不与强氧化剂反应。
硫化氢是弱酸性气体，弱酸可与碱反应。
同时，硫化氢中的硫显最低价，具有还原性，可与氧化剂反应。
除杂方法：
1.用碱洗气;2.用强氧化剂洗气
4.乙烷中混入二氧化硫
方法和原理和第2题是一样的。
（二氧化硫以1：
40溶于水）
5.氯化亚铁中混有硫酸根离子离子
已知钡离子与硫酸根离子反应生成沉淀
除杂方法：
加少量氯化钡（不引入新的杂质）
苯（溴）...加入NaOH水溶液，然后蒸馏
甲烷（乙烯）Br2/H2O或酸性高锰酸钾溶液，洗气
混合物杂质试剂分离方法主要仪器
苯（苯甲酸）NaOH溶液分液分液漏斗
苯（苯酚）NaOH溶液分液分液漏斗
乙酸乙酯（乙酸）饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗
溴苯（溴）NaOH溶液分液分液漏斗
硝基苯（混酸）H2O、NaOH溶液分液分液漏斗
苯（乙苯）酸性KMnO4、NaOH分液分液漏斗
乙醇（水）CaO蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管
乙醛（乙酸）NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管
苯酚（苯甲酸）NaHCO3溶液过滤漏斗、烧杯
肥皂（甘油）NaCl溶液盐析漏斗、烧杯
淀粉（纯碱）H2O溶液渗析半透膜、烧杯
乙烷（乙烯）溴水洗气洗气瓶
升级会员 