有机合成工理论培训.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,合成工理论培训,2013.09.25,1,拓展就业渠道，实现人身发展,技术岗位需求，职业技能考证,合成对准技术，技术对准市场,门独立的专业操作技术,合成技术是有机,合成工,工艺类一,2,技能一般和实际操作有关,边操作边学习,或是根据某项具体情况进行培训,而技术一般是,理论知识较强,适用面广,应用到实际时需要结合具体情况.,7、培养良好的工作作风、合成习惯、操作室的管理能力。,6、培养具有,较,高,的有机合成工操作,技术,、操作,技能,、化工,产品,小试能力,。,4、了解合成原理、养成合成现象的观察、合成数据的记录。,装、调试、操作,。,5、掌握有关实验理论产量与产率的计算。,3、了解有机合成常用仪器设备的,构造、性能、选择、安,1、了解有机合成常识,掌握基本操作技能。,2、掌握有机合成的制备技术与分离技术。,任务及作用:,3,下面共分十二方,面讲解,4,十、安全与急救,九、有机合成常用仪器及洗涤,八、有机合成的新理念-绿色化学,七、有机合成应遵循的原则,六、改变有机合成方法逆合成法,五、有机合成的常规方法,四、有机合成的概念,三、职业概况,二、从事的工作主要包括哪些？,一、职业描述,5,10 乙酰水杨酸 即aspirin 的制备,9 柑桔皮中提取果胶,8 茶叶中咖啡因的提取,7 熔点的测定,6 减压蒸馏操作技术,5 水蒸气蒸馏操作技术,4 重结晶提纯法操作技术,3 萃取操作技术,2 分馏操作技术,1 蒸馏操作技术,十一、有机合成操作技术,6,3、微波辐射有机合成技术,1、相转移催化合成技术,十二、介绍几种,现代催化有机合成,技术,2、酶催化合成技术,4、有机声化学合成技术,5、电解有机合成技术,7,8,注：职业描述以已颁布的国家职业标准内容为准,。,造有机物中间体或成品。,操作、调控有机合成釜，进行有机化学反应，制,3、工作职责,作规程，合成有机化学品。,使用相关的原材料和化工生产设备，按指定的操,1、职业名称：有机合成工。,2、职业定义：,9,二、,10,(5)、放出,反应后,的物料，进行特定的,物料检验,。,(4)、定时取样分析反应物料,组分变,化,或,物理常数,，,(6)、对产品进行包装储存。,确认反应终点。,(2)、使用专用机泵将配好的物料送入合成釜中,(3)、操作合成釜、调控温度、压力等工艺参数，,进行有机合成反应。,(1)、将原料分别计量、配比、混合或溶解,11,12,职业工作,2年,以上。,取得,大专以上本专业,或,相,关专业的毕业生，,连续从事本,3、技师,及取得,大专以上本专业,或,相关,专业毕业生,。,能为培养目标的,高等职业学校,本职业,（专业）,毕业证书。,取得经劳动和社会保障行政部门审核认定的、以高级技,2、高级工,为培养目标的中等以上职业学校,本职业,（专业）毕业证书。,取得经劳动和社会保障行政部门审核认定的、以中级技能,1、中级工,13,分钟，高级技师不少于30分钟。,中级不少于50分钟，高级不少于40分钟，技师不少于30,理论知识考试时间为120分钟,，技能操作考核,时间，,60分及以上者为合格。,理论知识考试和技能操作考核均实行百分制，成绩皆达到,闭卷笔试,等方式。技能操作考核采用现场实际操作等方式。,分为,理论知识考试,和,技,能操作,考核。,理论知识考试采用,5、鉴定方式,作,2年,以上。,并取得结业证书,。或,取得本科毕业,，,并连续从事本职业工,取得经本职业,高级技师正规培训达规定标准学时数，,7、鉴定时间,4、高级技师,14,15,有机合成大致分为两个方面：,加压,等反应条件。,加热、光照,、加,催化剂,、,加,有机溶剂,甚至,价键相连，有机合成比较困难，常常要用,合物,的各种特点，尤其是,碳,与,碳,之间以共,降解为较,简单化合物,的过程。,由于,有机化,成有机物的过程。有时也包括从,复杂原料,从较简单的,化合物,或,单质,经化,学反应合,16,对有机合成化学起到了极大的推动作用。,分析手段的应用等，尤其是,分子轨道对称守恒原理,的提出，,论和方法如,反应机理、构象分析、光化学。,各种物理方,法、,等。20世纪70年代以后，有,机合成迅速发展，一些新的理,化合物，如,化学试剂,、,医药、农,药、染料、香料,和,洗涤剂,.,精,细有机合成,。包括从较简单的原料合成较复杂分子的,数量级,。,原料、溶剂、增塑剂、汽油,等。其,产量几乎接近于钢铁的,合成重要化学工业原料，如,合成纤维、塑料和合成橡胶的,.,基,本有机合成,。包括从,煤炭、,石油,、水,和,空气,等原材料,17,18,1.羟基的引入,19,20,21,2.双键的引入,22,23,引入,3、卤原子（X）的,24,25,26,4.官能团的消除,27,28,5.碳骨架的增减,29,30,6.醛、酮与氢气加成,31,32,7.不同官能团间的转换,33,反应完成后，在将保护基团去掉，恢复原来的官能团。,能进行反应，需要将保留的基团用一个试剂先保护起来，等,在进行合成时，若一个试剂对分子中其它的基团或部位也,如羟基被氧化为醛基 醛基被氧化为羧基,3)烯,键和炔键可以利用消除反应导入其官能团。,2),氧,化程度不同,的官能团可以通,过氧化还原反应,相,互转化,1),氧,化程度相同,的官能团可以通过,取代反应,互相转化。,在合成过程中有些官能团消失了，新的官能团出现了,34,35,36,37,3.条件适宜，操作简便，,能耗,低，易实现,。,2.合成路线最简捷，,易分,离，产率高。,1.起始原料要廉价、易得、,低,毒,性、,低,污染。,38,-,39,化学品和化学过程,。,指导，研究对,环境没有副作用在技术上和经济上可行的,对传统化学和化学工业的一次革命，是以,生态环境意识,为,物，在此过程中对环境的影响则考虑较少,。而,绿色化学,是,传统,化学关注的是,如何,通过化学方法得到更多的目标产,向。,是从源头上阻止环境污染的化学，它是化学未来发展的方,害的,原料、催化剂、溶剂、试剂、副产物,等的,一门科学，,学原理和方法来减少或消除工业生产过程中对生态环境有,绿色化学,是在20世纪 90年代诞生的，是人们认识到传,统化学的不足而产生的一门新兴学科。绿色化学就是用化,40,仪器及洗涤,九 有机合成常用,41,击的抵抗力高,等，一般采用,硼硅盐硬质95料,制造。,高的软化点、对化学试剂的耐受性高、对温度冲,所使用的玻璃仪器，要有较大的,机械强度,、,较,均要求较高。,受一定的,压力,，因此对,玻璃仪器的质量玻璃材质,种化学试剂，并有许多,腐蚀性,的试剂、甚至要经,在合成反应中经常需要,加热、冷却,，要接触各,1、常用玻璃仪器,42,如:,19/30,表示磨口,最大端,直径为,19mm,，磨,口锥体,和34号等。这些编号是指磨口最大端的直径(mm)。,因标准磨口玻璃仪器的用途、容量不同，分有,连接，使用方便又严密安全，己普遍生产和使用。,器和标准磨口仪器两类。标准磨口仪器可以互相,目前有机合成使用的各种玻璃仪器为：普通仪,长度H为30mm,。,有时也用两个数字表示标准磨口的规格。,不同的编号：如l0号、14号、,19号,、24号、29号,43,使磨口连接处不受,歪斜,的应力，否则易使,仪器,折断。,安装标准磨口仪器时，应正确安装，,整齐、稳妥,，,一般用途可不涂润滑脂若反应中有,强碱、应涂润滑剂,。,进行减压操作时，磨口处应,涂真空润滑脂,，以免漏气。,洗涤磨口时不要用,去污粉,，以免使磨口,擦伤而漏,气,。,涤剂清洗。,长久放置，会使连接出粘牢，难以拆开,。,坏磨口,。洗涤前应先将涂过的,真空脂,擦尽,，然后才能用洗,会使磨口,对接不严密,，,导致漏,气,。若有,硬质杂物，更会损,磨口部分,必须洁净,，用毕立即洗,净，若粘有,固体杂物,，,2、洗涤,44,3,45,46,47,溶剂的理想装置,。,旋转蒸发器是浓缩溶液、回收,增大，加快蒸发速率。,因此，,附于瓶壁形成薄膜，蒸发面积,蒸发器旋转时，会使料液,可,免加沸石,而,不会暴沸。,液,。由于蒸发器的不断旋转，,性进料也可分批吸人蒸发料,在,常压,或,减压,下操作，可,一次,的蒸发器,(圆底烧瓶)、,冷凝器,蒸发仪由,电机带动可旋转,旋转蒸发仪,和,接受器,组成(见图。可以,4、旋转蒸发仪,48,5、回流冷凝装置,49,6、仪器的装配,50,使用方便。,磁力搅拌器既能加热，又能调速搅拌，,8、磁力搅拌器,拌速度。,过变速器或外接调压变压器可任意调节搅,是化学实验空常用的机械搅拌装置，通,7、电动搅拌器,51,9,52,53,塔,干燥,尾接管,燕式,活塞,二通,10、减压蒸馏装置,54,55,般溶剂浸出法高。,不断地为,纯的溶剂所萃取,，因而效,率较一,用溶剂,回流,和,虹吸,原理，使固体物质连续,脂肪提取器装置,如下页图所示,。它是利,取器(,索氏提取器,)进行提取。,固体物质通常是用,浸出法,或采用脂肪提,11,56,57,58,急救,十、安全与,59,60,61,62,操作技术,十一、有机合成,63,1、蒸馏操作技术,64,对液面所施的压力称为饱和蒸气压。,的压力。此时液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气，它,速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等，蒸气保持一定,溢出而在液面上部形成蒸气，最后使得分子由液体逸出的,如果把液体置于密闭的真空体系中，液体分子继续不断地,饱和蒸气压,技术，尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。,蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一种重要的操作,冷却再凝结为液体的联合操作过程，称为蒸馏。,蒸馏：,将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气,65,66,练掌握。,物常用的方法之一，是重要的基本操作，必须熟,离和提纯的目的,。,故蒸馏是分离和,提纯液态化合,后蒸出，不挥发的留在蒸馏器内，这样就达到,分,在蒸馏时，沸点较低者先蒸出，沸点较高的随,（至少30以上,）才能得到较好的分离效果。,注意：,液体混合物各组分的沸点必须相差很大，,67,量较大，要10 mL以上。若样,品不多时，应采用,用蒸馏法测定沸点的方法为常量法，此法样品用,微量法测其沸点。,（0.51,）。所以，,蒸馏可以利用来测定沸点,。,液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小,于达到分离和提纯的目的，只好借助于分馏。纯,蒸气将同时蒸出，只不过低沸点的多一些，故难,但在蒸馏沸点比较接近的混合物时，各种物质的,68,进 水,出 水,蒸馏装置图,69,加热,确定装置安装无误后，通上冷却水,检查装置的各个部位是否连接好,加沸石 并固定好有关仪器部件,按要求分批依次装好各种物料,按要求装好装置,蒸馏操作步骤,70,再蒸馏时应在加热前重新加入新的沸石,。,体冷却至沸点温度以下，然后再加入。如蒸馏中途需停止，,如果蒸馏前忘加沸石，需补加时，应先移去热源，待液,体从蒸馏瓶口喷出而造成危险。,沸腾的液体中，否则常因突然放出大量蒸汽而将大部分液,证蒸馏的平稳进行,。在任何情况下,切忌将助沸物加入,至已,在蒸馏前必须加入沸石。沸石的作用,是引入汽化中心,，,保,为了防止在蒸馏过程中出现“过热”及“暴沸”现象，,沸石的作用,71,72,浸润使温度计上所读得的沸点偏低或不规范。,否则由于温度计的水银球不能被馏出液蒸气充分,就会,偏高,；另,一方面，蒸馏也不能进行得,太慢,，,直接受到火焰的,热量,，这样由温度计,读得的沸点,馏瓶的颈部造成过热现象，使一部分液体的蒸气,沸点,。蒸馏时加热的,火焰,不能太大，,否则会在蒸,时的温度,，温度计的读数就是液体，馏出物，的,被冷凝的液滴，,此时的温度即为,液体与蒸气平衡,在,整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常有,73,馏瓶破裂及发生其他意外事故。,停止蒸馏。,注：,即使杂质含,量极少，,也不要蒸干，以免蒸,温度，就不会再有馏液蒸出，温度会突然下降。这时就应,高沸点杂质，在所需要的馏分蒸出后，若维持原来的加热,数，即是该馏分的,沸点,。一般液体中或多,或少地含有一些,受，记下这部分液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读,的就是,较纯的物质,，这时,应更换一个洁净干燥的接受瓶接,液称为“,前馏分,”。前馏,分蒸完，温度趋于稳定后，蒸出,物质的沸点之前，带有沸点较低的液体先蒸出。这部分馏,进行蒸馏前，至少要准备两个接受瓶。因为在达到预期,观察沸点及收集馏液,74,5、,加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。,少于1/3。,上。,4、,冷凝管中冷却水从下口进，上口出。,3、蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，也不能,2、,温度计水银球的位置应与支管口下端位于同一水平线,操作时要注意：,拆下尾接管、冷凝管、,蒸馏头,和蒸馏瓶等。,拆除仪器的顺序和装配的顺序相反，先取下接受器，然后,蒸馏完毕，应先停止加热，然后停止通 水,，,拆下仪器,。,1、,在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。,75,2,76,提示2，,共沸混合物有固定的组成和沸点不能通过分馏的方法分离。,提示1,，分,馏是分离、提纯沸点相近液体混合物的常用方法目前最,精密的分馏设备已能分离沸点相差12,0,C的液体混合物。,量之比。比值越大，分馏效果越好。,回流比：,单位时间内返回分馏柱的液体量与馏出的液体,蒸馏。,到分离，这个过程称为分馏。简单地说，分馏就是多次的,中多次的汽化、冷凝，从而使低沸点物质与高沸点物质得,分馏：,沸点不同但可互溶的液体混合物，通过在分馏柱,77,78,已能将沸点相差1-2 的混合物分开,。,分为简单分馏和精馏。现在用最精密的分馏设备,学性,（回流比）。根据设备条件的不同，分馏可,要就在于,分馏柱设备装置,的,精密性,以及,操作的科,物。影响分离效率的因素除混合物的,本性外,，主,分馏的用途,就是分离沸点相近的多组分液体混合,分得到蒸馏。,分馏柱的作用,就是使高沸点组分回流，低沸点组,79,分馏装置,80,标准分馏装置图,81,关。,的,效率,与,柱的高度,、,绝热性,和,填料类型,有,自下而上应保持一定的温度梯度。分馏柱,利于热交换，分馏柱应有,足够的高度，,并,柱，使柱内的气、液相能广泛的接触，以,如果分馏液体较多时，注意选择好分馏,分馏柱的选择,82,（6）降温：为何不能蒸干，如何降温。,收集：低沸点、高沸点、有害物的收集装置收集速度。,加热：热源的选择，防暴沸、液泛。温度的控制。,通冷凝水，水流方向。,加料：沸石、漏斗的选用，加料量与烧瓶体积的关系。,装置：仪器的选用，搭配顺序，各仪器高度位置的控制。,（7）拆除装置：顺序。,分馏操作步骤【,操作要点,】,83,84,3,85,CA/CB是一个常数，即K=CA/CB，K称为分配系数。或者，,合物与A、B两种溶剂不性,发生分解、电解、缔合和溶液,质时它能分别溶解这两种溶剂，在一定的温度下，该化,剂化作用时，此化合物在两液层中的物质的量浓度比,在一温度下，有机化合物X在A、B两种互不相溶的溶剂中,的浓度比为一常数，即X/A/X/B=K，K为一常数（分配系,数）。,分配定律,：在两种互不相溶的溶剂A、B中加入可溶性物,比的不同来达到分离或纯化的目的。,或利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同或分配,萃取：,用溶剂从固体或液体混合物中提取所需要的物质。,86,其它杂质，然后再用化学方法把它们分离。,提纯物质发生化学反应，生成相对稳定的化合物以除去,另一类萃取剂是反应型溶剂，其原理是利用该溶剂与被,溶剂中，从而达到分离或纯化的目的。,不同（分配系数）的不同，使物质从一种溶剂转到另一种,机溶剂。其原理是利用被提取物质在两种溶剂中溶解度的,液液萃取，固液,萃取。,对于液液萃取,而言，有两类萃取剂，第一类萃取剂为有,萃取，萃取的方式一般情况下都是两种操作方法：,在有机合成操作技术中，无论在液体中萃取还是在固体中,萃取原理,87,萃取操作技术,88,根据分配定律可知，在液液萃取中，多次萃取比,一次萃取效果要好。,下面活塞，将下层水液从下口慢慢放入一定的容器中。,中，使乳浊液分层，待清晰分层后，打开上面塞子，旋开,振摇、放气。如此重复34次。然后将分液漏斗放,在铁圈,出蒸气或产生的气体，使内外压力平衡。再将活塞关闭，,几次。然后将漏斗仍保持原来的倾斜状态，打开活塞，放,分，大拇指和食指按住活塞柄，中指垫在塞座下边，振摇,斗，把分液漏斗倾斜，使其上口略朝下，右手捏住活塞部,液倒入分液漏斗中，加入萃取剂，塞好上塞。取下分液漏,取一个分液漏斗，检查活塞和玻璃塞是否严密。把分,89,注:,上,层液体需从上口倒出,。,大气接通。,静置分层。将下层液体放出时要使上端与,振摇完毕应把分液漏斗竖直架在铁圈上，,在活塞处涂抹真空脂。,为避免振摇时液体漏出，加入液体前可,注意事项,90,4,91,法，其中包括,以下几点,：,剂重结晶纯化固体有机物质,的各项具体的操作方,操作使我们能熟练掌握,用水,、,有机溶剂,及,混合溶,重结晶是纯化固体有机化合物的手段。通过,在一起的盐类彼此分离。,重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合,重新从,溶液,或熔体,中结晶的,过程,。又称再结晶。,重结晶：,是将晶体溶于,溶剂,或熔融,以后，又,92,（烘箱、红外干燥）时仪器的使用及注意事项。,e.,产品的干燥：包括风干、自然晾干和烘干,d,.抽,滤：布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、循环水泵,b.,过滤及热过滤：菊花滤纸的折法。,c.,结晶及用活性炭脱色。,等的安装及使用。,a,.样,品的溶解：若用易燃的有机溶剂时溶解样品,应采用仪器装置及安会注意事项。,93,或者相反，从而达到分离、提纯之目的。,出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，,同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析,利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不,密切关系。一般是温度升高，溶解度增大。,固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有,基本原理,94,装置图,95,96,(4)容易和重结晶物质分离。,(3)杂质的溶解度或是很大(待重结晶物质析出时,杂质仍,(2)在高温时,重结晶物质在溶剂中的溶解度较大,而在,低温时则很小;,留在母液内)中;,(1)不与重结晶的物质发生化学反应;,同种类的溶剂进行预试。,适宜溶剂应符合的条件如下,:,物的溶解度。即可取少量的重结晶物质在试管中，加入不,往溶于结构与其相似的溶剂中。也可通过实验来确定化合,在选择溶剂时应根据“,相似相溶,”的一般原理。溶质往,97,为固体1-5%,煮沸5-10min,切不可在沸腾,如需,脱色,待,溶液稍冷后,加入活性炭,用量,体。,损失。,切不可再多加溶剂,否则冷后析不出晶,至固体完全溶解后,再多加20%左右,这样可避,制饱和溶液时,溶剂可分批加入,边加热边搅拌,将待重结晶物质制成热的饱和溶液,的溶液中加入活性炭,那样会有暴沸的危险。,免热过滤时,晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成,98,锥形瓶（,只有水溶液才可收集在烧杯中,）。,面向下，减少溶剂的挥发，盛溶液的器皿一般用,沿玻棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上表面皿，凹,滤纸吸收溶液中的溶剂，使结晶析出而堵塞滤纸孔,），将溶液,漏斗壁上），先用少量热的溶剂润湿滤纸（,以免干,花滤纸（要使菊花滤纸向外突出的棱角，紧贴于,乘热过滤时，先熟悉热水漏斗的构造，放入菊,乘热过滤除去不溶性杂质,99,泵，可避免倒吸,为止。,注：,停泵时,，要先打开放空阀（二通活塞），再停,将余下溶液倒入，此时真空度可逐渐升高些，直至抽“干”,度可低些，这样不致将滤纸抽破，待滤饼已结一层后，再,通过缓冲瓶（安全瓶）上二通活塞调节真空度，开始真空,先倒入部分滤液，不要将溶液一次倒入，启动水循环泵，,折过，滤液会从折边处流过造成损失，将滤纸润湿后，可,纸放入，滤纸的直径切不可大于漏斗底边缘否则滤纸会,抽滤前先熟悉布氏漏斗的构造及连接方式，将剪好的滤,抽滤,100,干，置于干燥器中干燥,空气晾干的、烘干 9红外灯或烘彩），用滤纸吸,及结晶的性质来选择，常用的方法有以卞几种：,固体的干燥方法很多,：可根据重结晶所用的溶剂,此尚需用适当的方法进行干燥。,滤和洗涤后的结晶，表面上吸附有少量溶剂，因,用溶剂冲洗结晶再抽滤，除去附着的母液。抽,结晶的洗涤和干燥,101,煮沸时间不宜过长，否则应补加溶剂。,结晶的固体遇冷结晶出来。,热过滤时速度要快，温度要高，防止被,以免发生暴沸。,并在溶液的沸点以下加入，且须不断搅动，,加入活性炭时，避免加多，可分次加入，,注意事项,102,5 水蒸气蒸馏,操作技术,103,分解的有机物,。,的有机物,，也适用于沸点较高，常压蒸馏时难以,别是适用于,混有大量固体,、,树脂状或,焦油状杂质,它是,分离、提纯有机化合物的重要方法之一,，特,随水蒸气蒸馏出来，该操作过程称为水蒸气蒸馏。,中通入水蒸气,，使有机物在,低于100,的温度下,在,不溶,或,难溶于水,但,具有一定挥发性,的,有机物,水蒸气蒸馏,104,105,(3)在100左右具有,一定的蒸气压，一般不,小于1.33kPa，即1330Pa。,(2)长时间与水共沸不发生化学变化，,(1)不溶或难溶于水，,物具备下列条件：,用方法。这种方法要求被,分离的有机化合,水蒸气蒸馏是提纯、分离有机化合物的常,106,(4)从植物样品中提取分离萜烯类等挥发性天然有,(3)常压下蒸馏时易分解的化合物，采用水蒸气蒸,(2)从固体混合物中分离易挥发物质或除去易挥发,(1)反应混合物中含有大量树脂状物质；,水蒸气蒸馏常用于,下列几种情况：,杂质；,馏可在100以下,蒸出。,机物。,107,L 接 收 瓶。,K 尾 接 管,J 直 形冷凝 管,I 蒸 馏 头,H Y 形 管,G 导 气 管,F 蒸 馏 瓶,E 弹 簧 夹,D T 形 管,C 安 全 管,B 液 面 计,A水,蒸气发生器,分通过T形管相,连接。如图示：,该装置是由水蒸气发生器和蒸馏装置两部分组成，这两部,装置,108,109,操作技术,6,110,已受热分解、氧化或聚合的物质,法。它特别适用于那些在,常压蒸馏,时未达沸点即,减压蒸馏也是分离、提纯有机化合物的常用方,低的特定情况下进行的蒸馏操作，为减压蒸馏。,借助于真空泵降低系统内压力，在液体沸点降,减压蒸馏,111,112,减压蒸馏装置,113,常压状态。,需的真空度后，放开安全瓶上旋塞，恢复系统的,管上螺旋夹，检查整个装置的气密性。待达到所,气泵上,。,启动抽,气泵，旋紧安全瓶上旋塞和毛细,的支管连接一个安全瓶，安全瓶的支管连接在抽,从,左向右依次安装蒸馏烧瓶、Y型管、蒸馏头、,直型冷凝管、真空接液管、接收瓶，真空接液管,装置安装,114,体就可能倒灌而在毛细管中上升,。,中而控制毛细管的螺旋夹却仍旧关闭着，那么液,银柱很快上升，有冲破测压计的可能)，然后才关,安全瓶上的活塞，,平衡内外压力,(若开得太快，水,2、蒸馏完毕，除去热源，慢慢旋开夹在毛细管上,的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启,闭抽气泵。,果如空气被允许从别的某处进入装置,1、仪器安装好后，先检查系统是否漏气.,注意事项,115,能冒出一连串小气泡为宜,。,活塞，开动油泵，调节毛细管导入的空气量，以,体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的,油脂润涂好,，检查仪器不漏气后，加入待蒸的液,闭性好，磨口仪器的所有接口部分都必须用,真空,化说明不漏气，有变化即表示漏气。为使系统密,的橡皮管，观察压力计水银柱是否有变化，无变,关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统,仪器安装好后，先检查系统是否漏气，方法是：,操作方法,116,117,升温，蒸馏前先,拉真空，,真空稳定后再慢慢升温。,果不行的话换精馏柱，要控制升温的速度，梯度,度持续上升，无法提纯，可以采用加,分馏柱,，如,2、减压蒸馏提纯过程中碰到蒸馏过程中馏分温,化钠碱塔、石蜡塔以保护抽虑泵,1、简单的减压蒸馏直接在后面加一个液氮冷阱就,操作注意事项：,行，复杂的就如上所说，需要加氯化钙塔、氢氧,118,7,119,显微熔点仪测定熔点（微量法）,提勒管法（经典法）,两种测定法：,120,纯物质的熔点和凝固点是一致的。,度有很大价值。,意义：测定熔点对鉴定有机物和定性判断固体化合物的纯,纯物质的熔程不超过0.5-1.0。含有杂质的物质,其熔,点较纯物质低，且熔程较长。,熔程：,初熔,至全熔的范围称熔程。,的温度，称为熔点。,熔点：,晶体化合物的固液两态在大气压力下成平衡状态时,基本概念,121,也会增大。因此，从测定固体物质的熔点便可鉴定其纯度。,当有杂质存在时化合物的熔点往往较纯粹者低，熔点距离,0.5-1。,完全熔化的温度范围称为熔点范围(又称熔点距离)。纯粹的,固体化合物一般都有固定的熔点，而且熔点距离很小，约,分子(或离于、原子)间的结合力而液化。,物质从开始熔化至,熔点是物质固液两相在大气压力下平衡共存时的温度，在,此温度下固体的分子(或离子、原子)获得足够的动能以克服,基本原理,122,每个样品至少填装两支毛细管，平行测定两次。,将近熔点,15,时12/min,接近熔点时0.20.3/min,加热升温速度，开始时可快些15/min,3、加热升温测定、注意观察、做好记录,置按图安装。,2、毛细管安装在温度计精确位置、再固定在b形管中心位,1、样品填装，研碎迅速，填装结实，23mm为宜。,操作步骤及关键,123,于b形,管两侧管中心部位,。,度计水银球处在同一水平位置,，同时要使,温度计水银球处,3、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使,装,样部分和温,2、样品要干燥，研成细粉末，往毛细管内装样品时，一,定要,反复冲撞夯实，,管外,样品要用卫生纸擦干净。,热，封口要圆滑，以不漏气为原则。,方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，断断续续地加,管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直,影响毛细管法测熔点的主要因素及措施有：,1、熔点管要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。在毛细,操作要点和说明,124,个温度即为该样品的熔点范围。,完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两,到第一滴液体时，记下此时的温度，到所有晶体,和记录。样品开始萎缩（蹋落）即熔化开始能看,5、熔点温度范围：,熔,程、熔点、熔距,的观察,升温速度要慢,，1-2/min。,速度可稍快些,，5/min，但接近该样品熔点时,，,4、升温速度不宜太快。一般情况是：,开,始升温时,125,脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在,220以下的,察。若出现这种情况，可加人少许,硝酸钾,晶体共热后使之,7、使用硫酸作加热浴液，,加,热介质,，要特别小心，不能让,浴温冷至其,熔点以下约30左右再进行。,有机物,碰到浓硫酸,，否则,使溶液颜色变深，有碍熔点的观,样品,。若要测熔点在,220以上的样品,可用其,它热浴液,如石蜡油。,6、熔点的测定至少要有,两,次重复的数据,，每一次测定都必,须用,新的熔点管,，,重,新装样品,。进行第二次测定时，要等,126,位于水银球中部，c、b形管加入液体高度达叉管处即可，d.,a、水银球应位于b形上下叉管口之间，b.样品部分应,在图示位置加热，以使受热均匀。,液,熔点浴使用,硫酸,作加热浴,操作装置图,127,数显熔点测定仪,提勒管测定熔点装置,128,装填高度约为2-3mm为止。,的毛细管由上端自由落下，重复几次，使样品装填紧密，,长约40cm干净,的玻璃管，垂直于表面皿上，将装有样品,开口向上轻轻在桌面上敲击，使样品落入管底，另取一根,入样品堆中，即有少许样品挤入毛细管中。然后将毛细管,取少许(约0.1g)干燥待测的,样品放在干燥清洁的表面皿上，,用玻璃钉研成细末后聚成小堆，将毛细管开口一端垂直插,1.样品的装填,以及,加热液体浴的速度,等因,素的影响,。,颗粒的大小、样品的多少、装入毛细管中样品的紧密程度,，,毛细管法测熔点，除了受样品,纯度,的影响外，还受到晶体,操作步骤,129,点范围。,全熔时的温度，从始熔到全熔的温度范围即为该样品的熔,样品恰好完全消失，熔化成透明液体(即全溶)时，再记下,开始熔化(即始熔)，记下始熔的温度,，继续观察，待固体,的样品柱开始,塌落,和,湿润,，接着,出现,小液滴,时，表示样品,3.用酒精灯小火在提勒管弯曲支管的底部加热，当毛细管中,度面向塞子开口，其水银球位于上下两个叉管之间。,间。提勒管管口装有开口的塞子，温度计插入塞子中，刻,贴在温度计水银球旁边，毛细管中的样品应位于水银球中,即可，将提勒管固定在铁架台上。把装好样品的毛细管紧,2.在提勒管中装入加热液体(浴液)，其液面高度达,上叉,管处,130,液化，应记录如下：熔点113-114，112萎缩。,始萎缩，在113时有液滴出现，在114时全部,气体以及其它分解现象。例如某物质在112开,精测时加热速度,先快后慢，,到距离熔点10-15,时，控制加热速度1-2/min。,应注意观察在初熔前是否有萎缩或软化，放出,所用样品必须干燥、研细、装实。,注意事项,：,131,9 乙酰水杨酸的制备,11 叔丁基氯的制备,8 茶叶中咖啡因的提取,（这3个作为作业设计）,132,有机合成技术,十二、介绍几种现代催化,133,苯乙烯，键连而成，可用于液-液两相反应。,由季鎓盐类或聚醚类相转移催化剂与高分子化合物，如聚,-固或液-液的相转移催化过程。（3）,三相催化剂,是最新发,聚醚类相转移催化剂,能够实现阳离子的相转移，适用于液,盐因制作简单、价格便宜、毒性小而被广泛应用。（2）,剂。（1）,季鎓,盐类相转移催化剂,能够将负离子转移到有,相转移催化主要用于液-液体系，也可以用于液-固体系。,相转移催化剂可分为季鎓盐类的和开链聚醚类相转移催化,机相中，它由第主族元素N、P、As等组成，其中季铵,展起来的一种不溶于一般溶剂的固体相转移催化剂。它是,1.相转移催化技术,134,传统方法很难得到的有机化合物。如L-氨基酸、,温和等。而且酶可以用来合成许多结构复杂、用,效率高，反应速率快、立体选择性好、反应条件,与非酶反应相比有很多突出的优点。例如，催化,高效生物催化剂。用酶作催化剂所进行的反应，,酶是由生物细胞产生的以蛋白质为主要成分的,抗生素、核酸、维生素等。,2、酶催化技术,135,起这种作用的物质叫做辅助因子或辅酶。,酶，需要一些非蛋白性物质来激发其催化活性，,组成，不含其它化学成分，如蛋白酶。另有一些,前为止已知的酶有两千多种。有些酶只由蛋白质,酶的组成与分类,：绝大多数酶是蛋白质，到目,然后再经分解得到产物，同时酶又重新游离出来。,在该位置上，酶与反应物作用，形成中间产物。,中的特定位置，相当于普通催化剂中的活性中心。,酶催化反应作用原理,：酶催化反应发生于酶分子,136,已取得了一大批成果。,的重视。最近十几年来，微波辐射有机合成技术发展很快，,自从1986年史,密斯首次将微波用于有机合成实验以来，,微波在有机合成领域的应用在国际化学界受到越来越广泛,方面,。,也被广泛用于工业、农业、医疗、科研及家庭等民用加热,门用于雷达，其余部分用于电讯传输。此外，,由于微波的热效应，,磁波谱的红外辐射和无线电波之间。微波在400MHz-10GHz的波段专,微波是频率在300MHz-300GHz（吉赫）范围,内的电磁波。它位于电,3、微波辐射有机合成技术,137,几乎涉及了有机合成反应的各个主要领域。,立体选择性、自由基反应及糖类和某些金属有机反应等，,反转、酯交换、酰胺化、催化氢化、脱羧、脱保护、聚合、,醛（酮）缩合、羟醛缩合反应、Witting反应、开环、烷基,化、水解、氧化、烯烃加成、消除反应、取代、成环、环,应、重排反应、反应、伯琴Perkin反应、苯偶姻缩合反应、,采用微波技术进行的合成反应有Diels-Alder反应、酯化反,因此微波有机合成技术虽然时间不长，但发展迅速。目前，,上千倍，并且具有操作方便、产率高及产品易纯化等优点。,微波辐射下的有机反应速率较传统的加热方法快数倍乃至,138,支。,20世纪80年代中期,，随着大功率超声设备的普及和发展，,化学领域，虽然早在20世纪20年代就发现超声波有促进化,伤、医疗保健、清洗、粉碎、分散以及雷达和通讯中,。在,声波称为超声波。目前,超声波,广泛用在,海洋探测、材,料探,一门新兴交叉学科。把频率范围在20KHz-1000MHz的,学反应的作用，但长期以来未引起化学家门的重视。直到,声化学才得以迅速发展，终于成为化学领域的一个新的分,声化学是指利用,超声波,加速化学反应、,提高反应产率的,4、有机声化学合成技术,139,140,电解装置复杂、专用性强、技术难度大。,染少、流程短和产物选择性高等优点，其缺点是电耗高、,电解合成具有条件温和，常温、常压、易于控制、污,氧化剂或还原剂，成对法则是将阳极和阴极同时利用起来。,间接法是由可变价金属离子盐的水溶液电解得到所需要的,直接法是利用点解槽中的阳极或阴极完成特定的有机反应。,电解有机合成可分为直接法、间接法和成对法三种类型。,电解有机合成在工业上已有重要应用。,技术和方法研究有机化合物合成的一门新型学科。目前，,电解有机合成也称为有机电化学合成，它是用电化学,5、电解有机合成技术,141,