有機化學實驗十一醇、酚的鑒定

1、實驗十醇、酚的鑒定一 實驗目的：1. 進一步認識醇類的性質 ; 2 比擬醇 , 酚之間的化學性質的差異 ; 3. 認識羥 基和烴基的相互影響 .二 實驗重點和難點：1. 醇酚之間的化學性質的差異 ;2. 認識羥基和烴基的相互影響 .實驗類型： 根底性 實驗學時： 4 學時三 實驗裝置和藥品：實驗儀器 : 試管 滴管 燒杯 酒精燈 pH 試紙化學藥品 : 甲醇 乙醇 丁醇 辛醇 1% 高錳酸鉀 異丙醇5% 氫氧化鈉 10% 硫酸銅 乙二醇 10% 鹽酸10% 三氯化鐵 苯酚 間苯二酚 對苯二酚 鄰硝基苯酚 水楊酸 苯甲酸 溴水 甘油四 實驗原理： 醇和酚的結構中都含有羥基 , 但醇中的羥基與烴基

2、相。酚中羥基與芳環(huán)直 接相連 , 因此它們的化學性質上有許多不相同的地方。1醇的性質：a. 醇和乙酰氯直接作用生成酯的反響可用于醇的定性試驗：CHCOCI + ROH> CHaCOOR + HCI低級醇的乙酰酯有香味，容易檢出。高級醇的乙酰酯因香味很淡或無香味而不適用。b. 含10個碳以下的醇和硝酸鈰銨溶液作用可生成紅色的絡合物 , 溶液的顏色由 橘黃色變成紅色 , 此反響可用來鑒別化合物中是否含有羥基。(NH) 2Ce(NO)6+RO> (NH) 2Ce(OR)(NO) 5+HNOc. 鉻酸是鑒別醇和醛、酮的一個重要試劑，反響在丙酮溶液中進行，可迅速獲 得明確的結果，鉻酸試劑可氧

3、化伯醇，仲醇及所有醛類，在5 秒內產生明顯的顏色 . 溶液由橙色變?yōu)樗{綠色 . 而在試驗條件下 , 叔醇和酮不起反響 , 因此, 鉻酸 試驗可使伯醇與叔醇區(qū)別開來 .H2SO4HCrQ+RCbOH或)R2CHO> C2(SQ) a+RCOH+RC=Od. 不同類型的醇與氯化鋅一鹽酸(Lucas)試劑反響的速度不同，三級醇最快， 二級醇次之，一級醇最慢，故可用來區(qū)別一、二、三級醇，含36 個碳原子的醇可溶于氯化鋅鹽酸溶液中，反響后由于生成不溶于試劑的鹵代烷，故會 出現(xiàn)混濁或分層，利用各種醇出現(xiàn)混濁或分層的速度不同可加以區(qū)別；含 6 個 碳原子以上的醇類不溶于水，故不能用此法檢驗；而甲醇和乙

4、醇由于生成相應 鹵代烷的揮發(fā)性，故此法也不適用。ZnCI2ROH + HCI > RCI + H2Oe. 醇與 3， 5二硝基苯甲酰氯作用得到固體的酯， 有固定的熔點， 并且容易純化，可作為衍生物來鑒定醇；f. 多元醇的氧化：用費林試劑氧化多元醇，多元醇能與新鮮的氫氧化銅反響生 成絳藍色溶液，醇羥基數(shù)越多，反響越快。2酚的性質：酚類化合物具有弱酸性 , 與強堿作用生成酚鹽而溶于水 , 酸化后可使酚游 離出來。a. 大多數(shù)酚與三氯化鐵有特殊的顏色，而且各種酚產生不同的顏色，多數(shù)酚呈 現(xiàn)紅、藍、紫或綠色，顏色的產生是由于形成電離度很大的絡合物。GH50H + FeCI 3> 3H+3H

5、CI+ FeQG® 3-一般烯醇類化合物也能與三氯化鐵起反響多數(shù)為紅紫色 ，大多數(shù)硝基 酚類、間位和對位羥基苯甲酸不起顏色反響，某些酚如a 萘酚及B 萘酚等由于在水中溶解度很小，它的水溶液與三氯化鐵不產生顏色反響，假設采用乙醇 溶液那么呈現(xiàn)正反響。b. 羥基的存在使苯環(huán)活性增加，酚類能使溴水褪色，形成溴代酚析出，如苯酚 與溴水作用生成白色固體三溴酚：但要注意的是，這個反響并非酚的特有反響，一切含有易被溴取代的氫原 子的化合物，以及一切易被溴水氧化的化合物，如芳胺與硫醇均有此反響。 五 實驗內容及步驟：1 醇的性質：1、比擬醇的同系物在水中的溶解度：向四支試管中分別滴加 10 滴 a

6、甲醇 b 乙醇 c 丁醇 d 戊醇，振蕩。如已溶 解，那么繼續(xù)滴加 10滴樣品。現(xiàn)象：甲醇，乙醇均溶于水，丁醇，戊醇出現(xiàn)分層。 且多加醇的分層更明顯。結論：隨著碳原子數(shù)的增加，醇在水中的溶解度降低。2醇的盧卡斯Lucas試劑反響：在三支枯燥試管中分別參加 1mL正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，再分別參加1mL 盧卡斯Lucas試劑，振搖，最好放在 26-270C水浴中溫熱數(shù)分鐘，靜止，觀 察發(fā)生的變化，記下混合液混濁和出現(xiàn)分層所需時間?，F(xiàn)象： 叔丁醇立即渾濁， 仲丁醇溶液放置片刻渾濁， 正丁醇溶液澄清無變化。 解釋：醇分子中的羥基氧原子具有較大的電負性，因此碳氧鍵是極性共價鍵， 容易斷裂，使得羥基易被

7、其他基團取代。醇分子中的羥基被鹵原子取代，生成 鹵代烴，這是制備鹵代烴的重要方法。R-OH和 HCI反響時，碳氧鍵斷裂而發(fā)生羥基被鹵原子取代的親核取代反響，醇的活潑性順序與醇和鈉反響的活潑順序 相反： R3COH>2RCHOH>RC2OHH一般情況下，氫碘酸極氫溴酸能比擬順利地與醇反響，而鹽酸，除叔醇、烯 丙醇及苯甲醇外，其它伯醇和仲醇那么需要使用無水氯化鋅催化。利用伯、仲、 叔三類醇與鹽酸作用的快慢，可以區(qū)別三類醇。所用試劑為無水氯化鋅和濃鹽 酸配成，稱為盧卡斯Lucas試劑。低級醇可以溶解于這個溶液中，而生成的 氯代烴那么不溶解，使溶液渾濁，從出現(xiàn)混濁的快慢，觀察反響進行的速度

8、，用 來區(qū)分三類醇。醇與氫鹵酸的反響活性次序為：苯甲醇 / 烯丙醇 > 叔醇 > 仲醇 > 伯醇 < 甲醇。結論：利用盧卡斯Lucas試劑反響，可用來區(qū)別低級6C以下的伯、仲、 叔三類醇。由于所生成鹵代烴不溶于水。故溶液分層。含 6 個碳原子以上的醇 類不溶于水，故不能用此法檢驗。 2 、醇的氧化：A:1%KMn4O5d + 濃 H 2SO4 1 d + 樣品 樣品：伯丁醇，仲丁醇，叔丁醇 現(xiàn)象：正丁醇最先被氧化，溶液由紫色變?yōu)樽厣?，最后顯黑色沉淀。仲丁醇次 之。叔丁醇，無明顯變化。結論：氧化劑常溫下能氧化伯醇和仲醇，但同樣的條件下，叔醇不能被氧化， 仲醇氧化速度較慢。

9、B：醇的硝酸鈰銨試驗：取 2d樣品于試管中，再加0.5mL硝酸鈰銨試劑，搖蕩后 觀察顏色變化。不溶于水的樣品操作如下：將0.5mL硝酸鈰銨溶液和1mL醋酸參加一個干凈試管中如有沉淀，加 3-4 滴水使沉淀溶解 ，再加 5 滴樣品，振 搖試管使之溶解，觀察反響現(xiàn)象。+RCHOH + 2CeIV> R 2C=O + 2CeHI + 2H樣品：甲醇，乙醇，甘油，正丁醇現(xiàn)象， 4 支試管均出現(xiàn)紅色。結論：含 10 個碳以下的醇與硝酸鈰銨反響能形成紅色絡合物，以此可鑒別小分 子醇類化合物。3、多元醇與氫氧化銅的作用：3mL 5% NaOH + 5d 10% CuSO 4 于 2 支試管中，再分別加

10、 5 滴樣品。 樣品：乙二醇，甘油現(xiàn)象： 乙二醇溶液藍色緩慢轉化為絳藍色，甘油溶液藍色迅速變?yōu)榻{藍色。 結論：多元醇能與新鮮的氫氧化銅反響生成絳藍色溶液，醇羥基數(shù)越多，反響 越快。反響方程式：2 酚的性質： 1 酚的弱酸性：取少許樣品于試管中，用 pH試紙測其酸堿性。 樣品：苯酚，間苯二酚，對苯二酚。現(xiàn)象：均為酸性。酚的溶解性和弱酸性將少量苯酚晶體放在試管中，加 3mL水，振蕩試管后觀察是否溶解。用玻 璃棒蘸一滴溶解，以廣泛pH試紙檢驗酸堿性。加熱試管可見苯酚晶體全部溶解。 將溶液分裝兩支試管，冷卻后兩試管均出現(xiàn)混濁。向其中一支試管參加幾滴 5%NaOH溶液，觀察現(xiàn)象。再參加 10縊酸，又有何

11、變化？在另一支試管中參加 5%NaHC溶液，觀察混濁是否溶解？現(xiàn)象：微溶，溶液渾濁 pH=5-6, 呈弱酸性溶液變澄清 再次變混濁 無變化解釋：苯酚在水中有一定溶解度，但在熱水中溶解度大些。故參加水后有局部 溶解，而溶液那么呈混濁狀，加熱可使苯酚全部溶解，冷卻后又有析出，溶液再 次變混濁。苯酚呈弱酸性，可使pH試紙變微紅。由于苯酚具弱酸性，故其能與NaOH和NaCO 反響，生成可溶于水的酚鈉。Na 2CO + H 20> NaOH + NaHCO 3C 6H0H + NaOH > C 6HsONa + H 2O但參加鹽酸后，苯酚又重新游離析出，溶液再次由清變渾濁。C6H5ONa +

12、 HCl > GHOH + NaCl苯酚不與NaHCO作用，也不溶于NaHCO溶液中，苯酚的酸性比碳酸弱。 結論：苯酚呈弱酸性，具有一定的溶解度，能與氫氧化鈉溶液作用，生成可 溶于水的酚鈉，但不與碳酸氫鈉溶液作用。(2)與FeCb溶液作用在三支試管中分別參加 0.5mL 樣品 1%苯酚，間苯二酚，對苯二酚水溶液， 再各參加1%FeC3水溶液1-2滴，觀察和記錄各試管中顯示的顏色。 現(xiàn)象： ( 1 )在裝有苯酚晶體的試管中，溶液呈藍紫色。(2)在裝有間苯二酚的試管中，溶液呈藍紫色(3)在裝有對苯二酚的試管中，暗綠色結晶。解釋：酚與三氯化鐵的顏色反響比擬復雜，所呈現(xiàn)的顏色隨參加的試劑、溫 度

13、、反響出現(xiàn)顏色變化時間的長短以及溶液的pH值等因素的不同而改變。主要生成絡合物：6ArOH + FeCl 3>6 H + + 3CI - + Fe(OAr) 司 3-呈現(xiàn)顏色結論：酚與 FeCl3 的特殊顏色反響，可用來檢驗酚和烯醇式結構的存在。3 溴化：在試管中參加0.5mL 1%樣品水溶液，逐漸參加 Br2溶液，溴水不斷褪色并觀 察有無沉淀析出。樣品：苯酚，水楊酸，間苯二酚，對苯二酚，對羥基苯甲酸，苯甲酸?，F(xiàn)象：(樣品順序為對應的試管 1-6 號)。 1 號：加一滴溴水即出現(xiàn)白色沉淀， 逐漸參加，沉淀增多，溴水褪色。 2 號：逐滴參加溴水，出現(xiàn)白色沉淀，溴水褪 色。 3 號：溶液為黃

14、色，且出現(xiàn)絮狀物后有溶解。 4 號：無沉淀出現(xiàn)，溶液為黃 色。 5 號：出現(xiàn)白色沉淀，溴水褪色。 6 號：無沉淀出現(xiàn)，溶液為黃色。結論：飽和溴水能與酚的鄰位或對位氫發(fā)生取代，生成白色沉淀，含活化羥基的取代基的物質能使溴水迅速褪色。反響方程式：與溴的作用將 5 滴苯酚稀溶液參加試管中，然后逐滴參加飽和溴水，有白色沉淀生成。 繼續(xù)滴加飽和溴水至白色沉淀變?yōu)辄S色沉淀。再將試管內混合物煮沸 1-2 分鐘， 以除去過量的溴，靜置冷卻，沉淀又析出。滴加幾滴1%碘化鉀溶液和 1 毫升苯。用力振蕩試管，沉淀溶于苯中，析出的碘使苯層呈紫色。記錄觀察到得現(xiàn)象， 并解釋之。解釋：苯酚與溴水作用，立即生成2,4,6 -三溴苯酚白色沉淀。2,4,6 -三溴苯酚被過量的溴水氧化， 生成黃色的 2,4,4,6 四溴環(huán)己烯酮， 后者被氫碘酸 復原為2,4,6-三溴苯酚，同時析出碘。碘又溶于苯，從而使苯層呈紫色。反應式見教材。結論： 酚很容易進行鹵化反響。苯酚與溴的反響迅