有機官能團鑒別大全

有機官能團鑒別大全引言用于定性鑒別官能團的化學反響必須滿足下述條件:化學反響發(fā)生前后，有顏色變化?；瘜W反響發(fā)生前后，有相的變化〔有氣體放出、或有沉淀生成、或沉淀溶解、或反響前成均相反響后分層、或反響發(fā)生前分層反響后成均相〕。第一節(jié)烷烴無鑒別反響節(jié)烯烴KMnO4法[概述]碳碳雙鍵與KMnO4的酸性或堿性水溶液發(fā)生氧化復原反響使KMnO4溶液顏色褪去。在中性或堿性介質(zhì)中，還有黑褐色的MnO2沉淀產(chǎn)生。例如，Br2/CCl4法[概述]碳碳雙鍵與Br2的四氯化碳溶液發(fā)生親電加成反響使溴的紅棕色褪色。[反響式]冷濃H2SO4法[概述]碳碳雙鍵與冷濃硫酸發(fā)生親電加成反響生成硫酸氫烷基酯而使反響混合液成均相。[反響式]例如，本法適合于常溫下為液體的烯烴。第三節(jié)炔烴KMnO4/H2SO4法[概述]碳碳叁鍵與KMnO4/H2SO4發(fā)生氧化-復原反響，而使KMnO4紫色褪去，末端炔烴有二氧化碳放出。[反響式]Br2/CCl4法[概述]炔烴與Br2/CCl4發(fā)生親電加成反響，使溴的橙色褪去。[反響式]Ag(NH3)2+法。[概述]末端炔烴與Ag(NH3)2+作用，產(chǎn)生炔銀沉淀〔白〕。[反響式]Cu(NH3)2+法[概述]末端炔烴與Cu(NH3)2+作用，產(chǎn)生炔銅沉淀〔棕紅色〕。[反響式]用化學方法鑒別化合物[1][2][3][4]。環(huán)丙烷及其衍生物1、Br2/CCl4法[概述]環(huán)丙烷及其烴基衍生物與Br2/CCl4溶液發(fā)生親電加成反響，使溴的紅棕色褪去。[反響式][例2]用化學方法區(qū)別以下化合物。[習題1]用化學方法區(qū)別〔1〕(2)共軛二烯烴Br2/CCl4法(略)KMnO4法〔略〕冷、濃硫酸法(略)順丁烯二酸酐法[概述]共軛二烯烴與順丁烯二酸酐發(fā)生雙烯合成(Diels-Alder反響)，析出固體。[反響式][例3]用化學方法區(qū)別[習題2]用化學方法區(qū)別第六節(jié)芳香烴CHCl3/AlCl3法[概述]苯及其同系物和CHCl3/AlCl3反響生成有顏色的產(chǎn)物。苯及其同系物、鹵代芳烴反響后為橙紅色，萘反響后為蘭色，菲、聯(lián)苯反響后呈紅色，蒽反響后呈綠色。[反響過程](有顏色)KMnO4/H2SO4法[概述]具有α-H的烷基苯能與KMnO4發(fā)生氧化-復原反響，使KMnO4褪色，苯顯負反響。[實例]發(fā)煙H2SO4法[概述]苯及其烷基苯與發(fā)煙硫酸反響生成芳香磺酸而使反響液成均相。[實例][例4]用化學方法區(qū)別[習題3]用化學方法區(qū)別鹵代烴1.AgNO3/EtOH法[概述]一個碳上只連一個鹵素的鹵代烴(氟代烷除外)能與AgNO3/EtOH溶液作用，產(chǎn)生沉淀(AgCl白色，AgBr淡黃，AgI黃色)，乙烯型鹵和同一個碳上連有兩個或兩個以上鹵素的烷烴無此反響，鹵素的活性符合按SN1反響所預料的。烯丙型鹵、30鹵.>20鹵>10鹵>乙烯型鹵RI>RBr>RCl實際上，乙烯型鹵及鹵代苯顯負性結(jié)果。[反響式]RX+AgNO3→RONO2+AgX↓[用途]用于鑒別鹵代烴以及確定不同結(jié)構(gòu)的鹵代烴。[例5]可用AgNO3/EtOH法區(qū)別碘乙烷和乙醇烯丙基氯和乙烯氯仿和丁基氯1-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯1,1,1-三氯乙烷和碘乙烷2.NaI/丙酮法[概述]溴代烷或氯代烷用NaI/丙酮處理時生成NaBr或NaCl沉淀(NaBr、NaCl不溶于丙酮)，鹵代烴的活性次序符合按SN2反響所預料的。烯丙型鹵、芐鹵>10鹵.>20鹵>30鹵>乙烯型鹵RBr>RCl實際上，乙烯型鹵顯負性結(jié)果。[例6]用簡單化學實驗區(qū)別第八節(jié)醇金屬鈉法[概述]金屬鈉與醇反響放出H2。醇的活性：CH3OH>10ROH>20ROH>30ROH隨著分子中烴基局部的增大活性降低。[反響實例][用途]用于區(qū)別C3-C8的醇與非醇類〔不含有活潑氫〕。例如，可用此法將正丁醇從丙酮、正丁醚和甲苯中區(qū)別出來。C3以下的醇常含有水，不宜用此法檢出。Lucas試驗〔鹽酸氯化鋅試驗〕[試劑組成]無水ZnCl2+濃鹽酸[概述]室溫下，Lucas試劑和10、20、30醇的反響速度不同，不同結(jié)構(gòu)的醇在Lucas試驗中的反響速度是：烯丙型醇、芐醇≈30醇>20醇>10醇在上述反響條件下，烯丙型醇、芐醇、30醇反響最快，立即生成不溶于水的氯代烴，于是出現(xiàn)渾濁，經(jīng)放置便分層。20醇反響較慢，要經(jīng)數(shù)分鐘才出現(xiàn)渾濁，生成相應(yīng)的氯代烴。10醇反響最慢，短時間內(nèi)不會發(fā)生渾濁。利用上述現(xiàn)象可區(qū)別各類醇。本法只適用于C6以下的醇。因為C6以下的醇能溶于Lucas試劑，而相應(yīng)的氯代烴不溶。[反響通式][例7]用化學方法區(qū)別：正丙醇[1]、2-戊醇[2]、叔丁醇[3]。鉻酐法[概述]10醇、20醇能被CrO3/H2SO4試液氧化成羧酸和酮，CrO3被復原為Cr3+〔試液由橙紅色變?yōu)榫G色〕。根據(jù)顏色是否變化來判斷正負結(jié)果。無α-H的叔醇在2秒鐘內(nèi)應(yīng)看不出有反響，溶液依然保持橙紅色，在2秒鐘以后的任何變化可以不顧。[反響式][用途]本試驗是將10、20、30醇區(qū)別開來的一種快速方法。10醇和20醇不受分子量的限制，都能得出正結(jié)果。高碘酸試驗[概述]二元或多元鄰羥基醇類、糖類、鄰羥基胺、α-氨基和α-羥基醛酮以及α-二酮都能被高碘酸氧化，發(fā)生碳碳鍵的斷裂，生成甲醛〔或醛〕、甲酸以及水〔或氨〕等。HIO4那么被復原為HIO3，后者與AgNO3反響生成AgIO3沉淀〔白色〕。[通式或?qū)嵗齗[用途]使用本試驗可區(qū)別鄰二醇和有關(guān)化合物。[例8]用化學方法區(qū)別：1,2-丙二醇[1]、正丁醇[2]、甲丙醚[3]、環(huán)己烷[4]。酚1.FeCl3法大多數(shù)酚與三氯化鐵有特殊的顏色反響，而且各種酚產(chǎn)生的顏色不同，多數(shù)酚呈現(xiàn)紅、蘭、紫或綠色。顏色的產(chǎn)生是由于形成電離度很大的絡(luò)合物〔一般烯醇類化合物也能與三氯化鐵起顏色反響〕。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α-萘酚、β-萘酚等由于在水中的溶解度很小，它的水溶液與三氯化鐵不產(chǎn)生顏色反響。假設(shè)采用乙醇溶液，那么顯正性結(jié)果。[反響實例]2.Br2/H2O法[概述]酚類能使溴水褪色，形成溴代酚析出。苯酚與溴水作用生成白色固體三溴苯酚。[反響式][習題4]用化學方法區(qū)別第十節(jié)醚[概述]所有的醚都能溶解于強酸中。由于醚鍵上氧原子具有未共有電子對，能接受強酸中的質(zhì)子生成鹽，反響混合物為均相。[反響式]第十一節(jié)醛和酮1.2,4-二硝基苯肼試驗[概述]醛酮化合物中的羰基與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色、橙色或橙紅色的2,4-二硝基苯腙沉淀。[反響式]NaHSO3試驗[概述]醛、C8以下的環(huán)狀酮、脂肪族甲基酮能與NaHSO3的飽和溶液發(fā)生親核加成反響，生成白色晶體。羰基碳的電正性愈強，空間位阻愈小，反響愈快。[實例]碘仿實驗[概述]具有或結(jié)構(gòu)的化合物，與I2/NaOH反響，生成CHI3結(jié)晶〔黃色〕。區(qū)別醛與酮的試驗醛和酮雖然都含有羰基，但由于具有不同的結(jié)構(gòu)，通常表現(xiàn)不同的性質(zhì)，可用下述反響區(qū)別醛和酮。Fehling試驗[試劑組成]由等體積的硫酸銅溶液〔試劑A〕和酒石酸鉀鈉的氫氧化鈉溶液〔試劑B〕混合組成。酒石酸鉀鈉的作用是與氫氧化銅形成絡(luò)合物，防止氫氧化銅沉淀析出。[概述]脂肪醛可復原Fehling試劑，析出黃至紅色的Cu2O沉淀，而芳香醛、酮那么顯負性結(jié)果?？捎帽驹囼炶b定醛，區(qū)別脂肪醛與芳香醛、脂肪醛與酮。[反響式]Benedict試驗[試劑組成]Benedict試劑是改良的Fehling試劑。它的組成為：硫酸銅+檸檬酸+碳酸鈉。Benedict試劑久置后不易變質(zhì)，也不必象Fehling試劑那樣配成A、B液分別保存。所以，比Fehling試劑使用方便。[概述]脂肪醛復原Benedict試劑生成黃至紅色Cu2O沉淀，而芳香醛、酮那么成負性結(jié)果?？捎帽緦嶒炶b別脂肪醛和芳香醛、脂肪醛和酮。[反響式]Tollen試驗[試劑組成]由氨、硝酸銀和氫氧化鈉配制而成。[概述]醛(脂肪醛、芳香醛)遇到Tollen試劑被氧化，試劑本身被復原成金屬銀，附在器壁形成銀鏡，故此實驗又稱為銀鏡實驗。本方法是鑒定醛，尤其是區(qū)別醛和酮的好方法。[反響式] RCHO+2Ag(NH3)2OH→2Ag+RCO2NH4+3NH3+H2OSchiff試驗[試劑組成]品紅稀溶液經(jīng)SO2脫色。[概述]醛類與試劑作用顯紫紅色，加H2SO4后所顯紫紅色不消失者為甲醛，消失者為其它醛。酮類顯負性結(jié)果。NaHSO3試驗〔見醛、酮局部〕碘仿試驗〔見醛、酮局部〕[習題5]用化學方法區(qū)別〔1〕〔2〕〔3〕(4)第十三節(jié)羧酸[概述]羧酸是具有明顯酸性的一類有機化合物，鑒別時主要依據(jù)其酸性而與其它非酸性物質(zhì)區(qū)別開來。1.金屬鈉法RCOOHRCOONa+H2↑(有氣泡)2.堿液法RCOOHRCOONa+H2O+CO2↑(有氣泡且使澄清的石灰水渾濁)3.指示劑法PH試紙呈酸性色(PH<7)[附注](1)磺酸、某些硝基取代的酚也能給出以上的酸性特征的正結(jié)果。(2)甲酸、草酸還具有復原性，能使KMnO4/H+褪色，甲酸還能與Tollen試劑反響呈正結(jié)果。[習題6]用化學方法區(qū)別(1)甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、甲酸、乙酸(2)對甲苯酚、苯甲酸、甲基苯基醚羧酸衍生物水解法[概述]羧酸衍生物都能發(fā)生水解、醇解、氨解等親核取代反響，但它們發(fā)生這些反響時的活性差異較大。酰鹵滴加蒸餾水時，立即水解(不分層)，同時放熱，放出鹵化氫；再加硝酸銀溶液，有沉淀(鹵化銀)生成。酸酐滴加蒸餾水，先下沉，片刻后水解(不分層)。酯、酰胺在室溫下加蒸餾水，分層，無明顯現(xiàn)象。當加NaOH溶液時，酯與其分層，加熱后成均相〔不分層〕。酰胺加NaOH溶液也分層，加熱數(shù)分鐘后成均相，同時有NH3產(chǎn)生〔用紅色石蕊試紙檢驗〕，取代酰胺無NH3產(chǎn)生，而是產(chǎn)生RNH2或R2NH，后者需要用胺的反響補鑒。羥肟酸鐵試驗[概述]酰鹵、酸酐、酯、酰胺與羥氨鹽酸鹽反響生成羥肟酸，后者用FeCl3處理便生成羥肟酸鐵，呈紅至紫色。[附注]〔1〕N-取代的酰胺不起上述反響?！?〕假設(shè)為芳香族酰胺可不用NH2OH·HCl,而用H2O2氧化羥肟酸。[習題7]用化學方法區(qū)別(1)(2)(3)第十五節(jié)硝基化合物亞硝酸法[概述]凡有α-H的硝基烷都能與亞硝酸反響，所以，叔硝基烷不反響，而伯硝基烷由于反響后還剩一個α-H〔酸性〕，故產(chǎn)物硝肟酸可溶于堿中。[反響式][用途]用于區(qū)別三類硝基烷。NaOH法[概述]將芳香族硝基化合物溶于乙醇、丙酮等中，再加10%-20%NaOH溶液，假設(shè)為單硝基苯類，那么不產(chǎn)生顏色〔或生成很淡的黃色〕，如為兩個硝基取代的苯環(huán)那么有蘭紫色出現(xiàn)，有三個硝基存在時那么產(chǎn)生血紅色。[附注]假設(shè)分子中有氨基、取代氨基或羥基存在時，那么會抑制形成特征的紅和紫色。第十六節(jié)胺亞硝酸法伯胺仲胺叔胺[用途]主要用于三類胺的區(qū)別苯磺酰氯法—Hinsberg試驗伯胺 澄清溶液 白色沉淀仲胺 白色沉淀 沉淀不溶叔胺 油狀 成均相[用途]主要用于三類胺之間的區(qū)別.伯胺的特殊鑒定 RNH2 (1)CHCl3 RNC ArNH2 (2)KOH,C2H5OH，加熱 ArNCCuSO4試驗[概述]胺類通常由于與二價銅發(fā)生絡(luò)合作用而產(chǎn)生深蘭色至蘭綠色溶液。xRNH2+CuSO4Cu(NH2R)X2++SO42-[習題8]用化學方法區(qū)別第十七節(jié)雜環(huán)化合物吡咯、呋喃及其衍生物的鑒定——松木片法呋喃呈綠色吡咯呈紅色噻吩及其衍生物的鑒定——靛紅法噻吩呈蘭色糖成脎法[概述]凡具有或結(jié)構(gòu)的糖在水浴中加熱時都能與過量的苯肼作用生成黃色結(jié)晶——脎，根據(jù)成脎快慢及在顯微鏡下觀察脎的晶形，便可鑒定所試的糖。[反響式]HIO4-AgNO3法〔見醇〕復原糖的鑒定[概述]有半縮醛羥基的糖稱復原糖，復原糖能與弱氧化劑如Tollen試劑、Fehling試劑、Benedict試劑等成正性反響?！?〕Tollen試劑法復原糖銀鏡↓〔2〕Fehling試劑法復原糖磚紅色↓加熱〔3〕Benedict試劑法復原糖磚紅色↓加熱[附注]象纖維素、淀粉等多糖，雖然分子中也有半縮醛羥基，但由于分子很大，半縮醛羥基占的比例太小，因而不顯示出其復原性。酮糖與醛糖的區(qū)別(1)間苯二酚法間苯二酚溶液的配制：取0.01克間苯二酚溶于10ml濃HCl和10ml水中混勻即成。酮糖與間苯二酚溶液反響生成鮮紅色沉淀，而醛糖那么無此現(xiàn)象。[附注]在沸水浴中加熱的時間不得超過20分鐘，因為加熱過久，葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等在酸性介質(zhì)中水解生成葡萄糖或果糖和葡萄糖。葡萄糖的濃度高時，在酸性介質(zhì)中也局部轉(zhuǎn)化為果糖，從而呈正性反響。(2)溴水法醛糖能被溴水溫和地氧化成糖酸而使溴水褪色，而酮糖卻不能被溴水氧化。糖類物質(zhì)與非糖類物質(zhì)的區(qū)別——Molich試驗Molich試劑的配制：15%α-萘酚的95%乙醇溶液。糖類物質(zhì)〔單糖、雙糖〕與Molich試劑均顯色，而非糖類物質(zhì)卻呈陰性反響。糖溶液渾濁〔試管傾斜45°〕紫色環(huán)出現(xiàn)淀粉鑒定——碘液法淀粉溶液蘭色無色蘭色[習題9]用化學方法區(qū)別以下各組化合物葡萄糖、果糖、蔗糖甲基葡萄糖苷、