有机物的鉴定 有机化学实验是一门独立开设的课程,在有机合成中常会伴随着副反应,而不确定是否合成了该物质,只有对其鉴定才能确定所合成的物质。由此可见鉴定在化学中的重要性。对此我们依次列举了各类重要官能团的检验方法。 在实验时,要注意所选择的试剂和试样中杂质的干扰。通常,先用各类具有重要官能团的典型化合物,进行检验,取得实际经验后,再进行未知物的检验。必要时,可用典型的已知物和未知物同时做平行对照试验,排除疑点。
官能团的检验 烃类的检验 硝基化合物的检验 卤代烃的检验 胺类的检验 醇类的检验 糖类的检验 酚类的检验 氨基酸的检验 醚类的检验 醛和酮的检验 羧酸及衍生物的检验 硝基化合物的检验 胺类的检验 糖类的检验 氨基酸的检验 让我们现在 学习吧
烃类的检验 甲醛-浓硫酸试验 在浓硫酸的存在下,甲醛与芳烃脱水缩合生成二芳基甲烷。二芳基甲烷被浓硫酸进一步氧化成醌型结构的有色化合物。 试验方法:取0.1g试样溶于3ml非芳香烃(如:已烷、环已烷、四氯化碳等)溶液中。取此溶液1.0ml滴加到3ml甲醛-浓硫酸试剂中。首先,观察两液交界处的颜色,摇动,再注意混合溶液的颜色。
结果与讨论: 苯、甲苯、二甲苯、乙苯,丁苯显红色; 叔丁苯,三甲苯显橙色; 联苯、三联苯显蓝色或绿色; 萘蒽非芴等稠环芳烃显蓝绿色或绿色; 卤代芳烃显粉红色或紫红色; 芳醛类显紫红色; 烷烃、环烷烃及其卤代衍生物不显颜色或显淡黄色。 应该注意,本试剂除能与惰性芳烃显粉色外,也能与其它取代芳烃产生显色反应,还能与不饱和烃反应产生棕色沉淀。 本实验是放热过程,实验时能感觉到发热,并观察到颜色的变化。
烃类的检验 三氯化铝-氯仿试验 具有芳香环结构的化合物,在无水三氯化铝的存在下,与氯仿反应,生成有颜色的正碳离子,例如与苯的反应为: 试验方法:在一干燥的试管中,放入无水三氯化铝,交试管在酒精灯上加热,使部分三氯化铝升华到试管壁上,待试管冷却后。另将试样溶于氯仿中,沿着管内壁倒入存有三氯化铝的试管中。注意,观察溶液与升华的三氯化铝接触时,所产生的颜色。
结果与讨论: 三氯化铝很容易吸水而失去催化活性,所以在实验前,需经重新升华后才能使用,以使反应更为灵敏 本实验用来区别芳烃与非芳烃化合物。一般烷烃反应,不显颜色。芳烃化合物与本试剂反应后,产生各种不同颜色的正碳离子。例如: 几种典型芳烃正碳离子的颜色为: 苯及其同系物 橙→红色 卤代芳香烃 橙→红色 萘及其同系物 蓝色 联苯、菲 紫色 蒽 绿色 各种颜色随时间的变化而有所改变
烃类的检验 溴-四氯化碳试验 绝大多数含有碳碳双键和三键的化合物,很容易与溴起加成反应,实验时可以观察到溴的四氯化碳溶液褪色。其反应为:
烃类的检验 试验方法:在一小试管中,加入0.1g试样和2ml四氯化碳溶剂,摇动,使压碎。向些溶液中滴加入2%溴-四氯化碳的红棕色溶液,边加边摇动试管。若加入1-2滴以上的溶液后,溴的红棕色溶液后,溴的红棕色仍继续退去,则表示试样中可能含有碳-碳不饱和键。
结果与讨论: 例如: 本试验用来区别烷烃与不饱和烃,绝大多数碳-碳双键和共轭双键,能迅速地与溴起加成反应,使溴的红棕色褪去。 但是在不饱和键的碳原子上,若有吸电子基团,如芳基、羧基等存在时,则影响加成速度,并且,随着吸电子基团的增加,与溴的加成反应速度逐渐减慢,甚至阻止加成反应的进行。 例如: 与溴的加成很快 与溴的加成较快 与溴难起加成反应。对这类与溴难起加成反应的物质的不饱和性,但能使KMNO4褪色,可用KMNO4氧化反应来检验
烃类的检验 顺丁烯二酸酐试验 含有共轭双键的化合物,能与顺丁烯二酸酐发生1,4加成反应: 试验方法:将0.1g共轭二烯烃,加到0.5ml顺丁烯二酸酐在苯中的饱和溶液内,将混合物在热水浴中温热几分钟取出,冷却后,若有白色结晶析出,表明有正反应,过滤,收集析出的晶体,干燥后,测定它的熔。
结果与讨论: 这是通过狄尔斯-阿德尔双烯合成反应来检验共轭二烯烃的特征反应。呋喃及其衍生物(糠醛和呋南甲酸除外),也能得到加成产物,若在乙醚中反应,结果更好。 蒽与顺丁烯二酸酐(用二甲苯作溶剂)试剂共热10分钟后,能定量地生成9、10位的加成产物。许多蒽的衍生物,也有类似的反应,不过反应条件要求更高。 若用顺丁二酰对苯基偶氮苯亚胺代替顺丁烯二酸酐,则生成的产物为有色的晶体
卤代烃的检验 硝酸银-乙醇试验 卤代烃及其衍生物在乙醇溶剂中,能与硝酸银试剂发生反应,生成卤化银沉淀。 试验方法: 在一支小试管中,放置0.5ml饱和的硝酸银乙醇溶液,加入约30ml(或3滴)试样,强烈摇动后,在室温下静止2分钟,观察是否有沉淀生成,如无沉淀生成,则将溶液加热后,再观察结果.如有沉淀产生,在常常中加入3滴5%硝酸溶液,摇动后,再注意沉淀是否溶解.卤化银不溶于稀硝酸,而有机酸的银协能溶于稀硝酸中.若溶液仅发生混浊,可认为是由于微量杂质所引起的,应为负结果
结果与讨论: 卤代烃在硝酸银溶液中的反应,属于亲核的单分子取代反应 第一步RX R(+)+X(-)反应较慢 第二步R(+)+NO3(-)→R-O-NO2反应较快 因此,卤代烃的反应速度为:
结果与讨论 : 若卤代烃的分子结构相同,卤原子的种类不同时,其反应速度的次序为RI>RBr> RCl> RF。这是因为碳卤键的键能随原子的电负性增大而增大的结果。 若卤代烃的分子结构不同,而卤原子相同时,反应的速度次序为: RCX>R2CHX>RCH2X
结果与讨论 双键或芳环的位置,对卤原子的活性也有影响,通常有下列活性次: 这是分子内存在共轭效应引起的结果。若芳环上负性取代基增多,则环上的卤原子变得理为活泼。活性次序为:
醇类的检验 钒-8羟基喹啉试验 钒-8-羟基桂林化合物为深绿色,溶于甲苯或苯成为呈灰绿色的溶液。当加入醇后,溶液变为红色。这可能是发生了溶剂化作用,形成了溶剂化合物的结果。 试验方法:溶解0.1g样品于3ml钒酸溶液中(由0.1g钒酸铵溶于100ml水中配制而成)。加入3滴2.5%的8-羟基喹啉在6%乙酸中的溶液。充分摇动后,再加入10ml苯或甲苯,再次摇动后,在苯或甲苯层中显现粉红色或红色者为正结果,呈现灰绿色者为负结果。
结果与讨论 本实验对一般的醇类,不论是水溶性的还是非水溶性的醇类,均能检验出来。多羟基化合物,如乙二醇,甘油糖类等均呈负结果,因为这些强极性化合物不溶于苯,不能与本实验发生溶剂作用。 含有羟基的羧酸、酒石酸、柠檬酸等也无反应,硫醇及胺类产生绿色或黄色变化。 烃类醚类酮类有卤代烃的存在,对本实验没有干扰。
醇类的检验 高碘酸试验 有两个或两个以上羟基连接在相邻碳原子上的两元或多元醇,容易被高碘酸氧化为醛或酮和甲酸。 反应中生成的碘酸,能与硝酸银的稀硝酸溶液作用,生成白色的碘酸银沉淀。
结果与讨论: 本试剂用于检验邻二元醇或多元醇。因为高碘酸对邻二元醇及多元醇具有选择氧化性。 高碘酸也能使a-羟基醛、a-羟基酮、邻二酮、a-羟基酸、a-氨醇等氧化,、,其反应速度也按上列次序递减。 烯烃、卤代烃、伯醇、仲醇、叔醇、1,3-丙二醇、醛、酮、酸等与本试剂均无反应。 本试验对水溶性试样最适用,非水溶性试样可用1,4二氧六环作溶剂,促进其反应。 环氧化合物在酸性介质中,能水解生成邻-二元醇者,也能得正结果。 本试验中,硝酸的用量对实验结果影响很大。因为碘酸银在稀硝酸中,溶解度很小,而高碘酸银却很易溶解于稀硝酸中,故前者在稀硝酸中析出白色沉淀,而后者在稀硝酸中不产生沉淀。当硝酸用量过多时,硝酸能将反应中生成的碘酸氧化成高碘酸,则在加入硝酸银后,只能得到易溶于硝酸的高碘酸银,而无难溶于稀硝酸的白色碘酸银沉淀析出。
醇类的检验 氯化锌-浓盐酸(Lucas)实验 卢卡斯用无水氯化锌在浓盐酸中的饱和溶液,与醇类反应,生成了难溶于水的卤代物。试验时,根据卤代烃生成速度的快慢,来区别伯醇、仲醇和叔醇。 本试验仅适用于鉴别六个碳原子以下的伯、仲、叔醇,对于同一种醇,用不同的氢卤酸作用时,反应由易到难顺序为:HI>HBr>HCl>HF;对于不同的醇,用同一种氢卤酸时,反应由易到难:叔醇>仲醇>伯醇。
酚类的检验 三氯化铁试验 酚类能使溴溶液褪色,常作为酚的检验方法之一。 大多数酚类,遇到三氯化铁,能形成有色的络合物。 方法二 ;非水溶性酚 在一试管中,溶解0.1g非水溶性试样于3ml氯仿中,加入5滴按括号内配成的试剂溶液(溶解1g无水三氯化铁于100ml氯仿中,加入8ml吡啶,将混合物过滤,所得滤液,即为试剂溶液)。将观察结果与方法一的实验结果加以比较。 方法一:水溶性酚 在一试管中,溶解0.1g试样于3ml水中,向此溶液中滴加5滴3%的三氯化铁溶液。注意溶液颜色的变化,是否有沉淀产生,必要时,作一空白实验,进行对比。 酚类能使溴溶液褪色,常作为酚的检验方法之一。
结果与讨论: 本试验对水溶性较大的酚,最为有效,不同的酚与三氯化铁显不同的颜色。如苯酚呈红紫色;间苯二酚或间苯三酚呈蓝紫色;水杨醛或水杨酸呈紫色;邻苯二酚呈绿色等。 水溶性小的酚,如в-萘酚,在水溶液中不显色,但用甲醇作溶剂时,能显红紫色。 实践中发现,酚所呈现的颜色,随所用的溶剂,试剂的浓度,观察时间的先后及溶液pH值的不同而改变。 水溶性酚类按方法二的步骤进行鉴定,结果更为明显。并且方法二能使那些在方法一中试验时呈负结果的酚类,也能被检验出来,因为,吡啶在此所起的作用是一个质子接受体,从而增加了酚基负离子的浓度,提高了检出的灵敏度,使显色现象更为明显。
醚类的检验 氢碘酸试验(Zeisel)烷氧基发 具有低级烷氧基的醚类,易被氢碘酸裂解,生成易挥发的碘代烷。碘代烷遇硝酸汞时生成朱红色的碘化汞。 试验方法:在一试管中,加入1g试样,1ml醋酸和1ml57%氢碘酸(比重约1.7,恒沸点为126℃)。再加入2小粒多孔磁石。取一制备好的大小合适的纱布塞装入试管口下3-4ml处。布塞上铺一层2mm厚的棉花。棉花上放一张纵向折迭的滤纸,滤纸用硝酸汞溶液润湿。 将此试管浸入120-130 ℃的油浴中,当混合物沸腾时,醚被氢碘酸裂解成的碘代烷蒸汽透过纱布赛后与滤纸上的硝酸汞反应,显出橙红色或朱红色者,即表明是正结果。
结果与讨论: 本试验对联在氧原子上的甲基、乙基、正丙基、异丙基都能被氢碘酸裂解成易挥发的碘代烷,它们与硝酸汞相遇后,形成朱红色的碘化汞,呈正反应。 甲醇、乙醇、正丙醇在本试验中,也显正结果。 含甲氧基、乙氧基等的脂类,缩醛类,缩酮类等也可用本实验来检验。本实验也适用于许多甲氧基化的生物碱和甲基化的糖类的检验。 本实验也是定量测定甲氧基或乙氧基百分含量的经典的蔡塞尔(Zeisel)法的基础。
醛和酮的检验 2,4-二硝基苯肼试验 醛和酮分子中的羰基,均能与2,4-二硝基苯肼进行缩合反应,生成黄色或橙红色的2,4-二硝基腙沉淀。 试验方法;在一试管中溶解0.1g试样于2mL乙醇(除去醛)中,然后,将此溶液加入2mL2,4-二硝基苯肼溶液中。摇动后,如有沉淀产生,表示正结果。如无沉淀析出,在室温静止15分钟后,再观察是否有沉淀。有沉淀析出者仍为正反应。
结果与讨论: 本实验用来检验任何羰基化合物。能与醛酮分子中的羰基起缩合作用的试剂,除2,4-二硝基苯肼外,还有苯肼和对硝基苯肼。但其中以2,4-二硝基苯肼最好。因为苯肼和对硝基苯肼与羰基的缩合产物,常为油状液体或低熔点化合物,不易结晶,而大多数醛酮与2,4-二硝基苯肼反应,生成的为结晶固体。 某些醇类,如丙烯醇及其衍生物,二苯甲醇、肉桂醇及维生素A1等,易被氧化成相应的羰基化合物,所以也能产生2,4-二硝基苯腙沉淀,但可以根据反应的速度及沉淀量的多少来区别。推测他们是否为氧化后所引起的反应。 从2,4-二硝基苯腙的颜色,也可以推测醛酮的结构,当羰基不与其它官能团共轭时,所生成的腙常为黄色。若羰基与双键或苯环共轭时,生成的腙常为橙红色或更深的颜色。 缩醛缩酮并非羰基化合物,但在本试验中,由于水解生成羰基化合物,所以也能得到正结果。
醛和酮的检验 碘仿试验 凡是有甲基酮结构或其它易被氧化成甲基酮的化合物,均能与次碘酸钠作用,生成黄色的碘仿沉淀。 试验方法: 将三滴液体或0.1g固体实验溶于1mL水中(试样不溶于水,可用1,4-二氧六环作溶剂)。加入1mL10%氢氧化钠溶液,然后逐滴加入碘-碘化钾溶液,边加边摇动直至溶液中有过量的碘存在为止。这时溶液呈棕红色。将试管放入60℃的温水浴中加热。若碘色退去,在补加几滴碘-碘化钾溶液,使碘色保持在2分钟内不退。此时,滴加数滴10%的氢氧化钠溶液,至碘的棕色刚好退去。将试管从热水中取出,加10mL水稀释,有黄色碘仿晶体析出者,表明为正反应。
结果与讨论 本试验是甲基酮的特征反应,但是,凡是在本条件下能被氧化成甲基酮的仲醇,也能起碘仿反应。 但是,有些含有甲基酮结构的化合物,在本实验条件下能水解产生醋酸盐者,不发生碘仿反应。例如乙酰卤、乙酸酐、乙酸酯类及乙酰胺等,乙醛是唯一能发生碘仿反应的醛。乙醇是唯一能发生碘仿反应的伯醇。任何叔醇不能发生碘仿反应。另外,1,3-二元醇也呈正反应,而CH3COCH2CN和CH3COCH2NO2等类型的化合物都成负结果。
结果与讨论 上 因为在这些化合物中,试剂会将乙酰基水解成抗拒碘代反应的乙酸。为了区别甲基酮和甲基醇,可用一种改良的试剂。该试剂是有1g氰化钾,4g碘和6mL浓氢氧化铵溶解在50mL水中而配成的溶液。 该试剂可与甲基酮反应生成碘仿,但不与甲基醇反应。 碘仿的熔点为120℃,在显微镜中,其晶体呈六角形
其他检验方法 银氨络离子试验(Tollens试验) 斐林试验(Fehling试验) CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
羧酸衍生物的检验 碘酸钾-碘化钾试验 羧酸与碘酸钾-碘化钾溶液混合后,温热能析出碘,碘遇淀粉溶液则呈蓝色。 试验方法:在一小试管中,加入0.1g试样(或5滴试样在中性乙醇中的饱和溶液)。再加入2%的碘化钾溶液5滴及4%的碘酸溶液5滴。塞好试管置于沸水浴中加热1——2分钟,冷却,加入5滴0.1%淀粉溶液,若试样为酸,则呈现蓝色。
结果与讨论 在某些情况下需多加一些淀粉溶液,方能出现碘-淀粉的特征蓝色。 对固体试样可取数毫克与数毫克干燥的碘化钾及碘酸钾共同研磨。观察若有碘的棕色出现,即表明为正结果。如果这时判断发生怀疑可在混合物中加入5滴水及5滴淀粉溶液,在进行观察后作决定。
羧酸衍生物的检验 羟肟酸铁试验 羟肟酸与三氯化铁的弱酸性溶液中形成有颜色的可溶性的羟肟酸铁。反应过程如下:
羧酸衍生物的检验 试验方法:(检验羧酸及其衍生物):取0.1g试样于一小试管中,加入6滴氯化亚砜。将试管浸入沸水浴中加热,是混合物煮沸2分钟,然后加入1ml正丁醇。若有沉淀出现,再逐滴加入丁醇,并继续加热直到沉淀溶解为止。将试管冷却,加入1ml水使过量的氯化亚砜水解,加入1mL1mol/L盐酸羟胺溶液,然后加入足够量的5mol/L氢氧化钾溶于80%乙醇溶液中,使混合溶液对石磊试纸呈碱性反应。将混合物加热至沸然后冷却。用稀盐酸将所得反应混合物酸化,然后逐滴加入10%三氯化铁溶液,若有深红色或紫红色出现,即表明为正结果。 本试验不仅适用于羧酸的检验,而且对酰卤、酸酐、脂类和酰胺等羧酸衍生物都给出正结果。酚类与烯醇类在稀酸溶液中,与三氯化铁的颜色反应不明显。
关于羧酸衍生物的检验,也可采用下述一些方法。 检验酰卤和酸酐:将30mg试样加入一小试管中,再加入1mol/L羟铵盐酸盐的甲醇溶液,2滴6mol/L盐酸,温热2分钟再煮沸,然后冷却,加入5滴10%的三氯化铁溶液,显示出红色或紫红色者,为正结果。
结果与讨论: 酰卤和酸酐是羧酸衍生物中较活泼的两种衍生物,它们易于羟胺反应形成相应的羟肟酸,遇三氯化铁后立即显出深红色或紫红色。酚和烯醇类化合物在此弱酸性介质中不易起颜色反应,即使有些作用,现象也不明显。
关于羧酸衍生物的检验,也可采用下述一些方法。 脂类检验:在试管中,加五滴液体或0.1g固体试样和1mL1mol/L羟胺盐酸盐的甲醇溶液。然后逐滴加入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液,直至混合液对石磊试纸呈碱性。再多加2——3滴,将混合物加热至沸后,冷却,用2mol/L的盐酸酸化至混合液的PH=3时,加入1滴10%三氯化铁溶液,呈红色者为正结果。
结果与讨论: 本法是鉴定有机酸酯的最佳方法,酯、内酯及多元酸酯都成正反应,但颜色不一定相同。本实验的反应是在碱性条件下进行的,在该条件下,会有白色氢氧化钾沉淀析出,但不干扰酯与试剂的反应,也可加入少量水使氢氧化钾晶体溶解。 对有些酯类,如碳酸酯、氨基酸酯、磺酸酯等不显正反应。 酚类、烯醇类在本实验条件下,因酸性较强,以游离羟基存在,所以一般不起干扰反应。
关于羧酸衍生物的检验,也可采用下述一些方法。 酰胺类鉴定:在一试管中,加入1mL羟胺盐酸盐的1,2-丙二醇溶液。再加入20mg试样,将混合物煮沸2分钟,冷却,加入10%的三氯化铁溶液0.5mL,产生红色或紫红色为正结果。
结果与讨论 一般的酰胺及腈类,在本实验条件下呈正反应。反应过程为: 腈类化合物对本实验有干扰,他的显色过程如下:
关于羧酸衍生物的检验,也可采用下述一些方法。 区别芳香酰胺与脂肪酰胺:在一试管中悬浮0.1g芳香酰胺试样于3mL水中,塞好试管并猛烈振摇数秒钟。加入5——8滴6%过氧化氢溶液,将混合物加热近沸。如果芳香酰胺尚未溶解完全,再多加数滴过氧化氢溶液。摇动数秒钟后冷却,加入5滴5%三氯化铁溶液。如果在一分钟内无红色出现,则将试管温热,但不使溶液沸腾。在大多数情况下,羟肟酸与三氯化铁反应出现棕色或棕色沉淀。 在上述试验溶液中,加入数毫升10%氢氧化钠溶液,即可得到澄清的深红棕色溶液。
结果与讨论: 大多数芳香族酰胺可直接用过氧化氢使他们氧化成羟肟酸。 而在此条件下,脂肪族酰胺则否。借此,可以区别二类不同的酰胺。
硝基化合物的检验 氢氧化亚铁试验 在碱性介质中,当硝基与氢氧化亚铁反应时,硝基被还原成氨基,同时,氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁,于是试剂的颜色由淡绿色变为棕色沉淀。 试验方法:在一试管中,放入10mL试验和1mL新配置的5%的硫酸亚铁铵溶液,然后,加入1mL氢氧化钾的乙醇溶液,立即用塞子塞紧试管,用力摇动。若在一分钟内有棕色氢氧化铁沉淀产生者,表明为正结果。
结果与讨论: 本试样是检验硝基化合物的通用方法。凡硝基化合物均能产生红棕色到棕色沉淀,表明为正结果。这一沉淀是氢氧化铁,由硝基化合物将氢氧化亚铁氧化而成,硝基化合物则被还原成胺。带绿色的沉淀表明是负结果。 空气中的氧能使氢氧化亚铁氧化。所以在试验时,应尽量避免与空气的接触。最好在用塞子塞紧试管之前,用一根玻璃管插入试管中,并将惰性气体通入试管中约30秒钟,以除去空气后,立即紧塞试管,在用力摇动,所得结果更为准确
胺类的检验 苯磺酰氯试验(Hinsberg试验) 苯磺酰氯试验,又称兴斯伯试验,主要用来区别伯、仲、叔胺,特别是用于区别伯胺和仲胺。 苯磺酰氯与伯胺反应形成苯磺酰胺,易溶于碱液,若在酸化碱液至酸性,则呈不溶性的苯磺酰胺固体析出。 仲胺与苯磺酰胺作用时,生成苯磺酰胺衍生物不溶于碱液。 叔胺与苯磺酰胺没有作用,在碱溶液中呈油状的叔胺,酸化时可溶解于稀酸中。
胺类的检验 试验方法:加5滴(或固体30mg)试样于试管中,继而加入3mL10%氢氧化钠溶液和3滴苯磺酰氯。充分摇动,此时,若反应放热,可用水冷却,若不起反应,则用水浴温热。整个反应必须在碱性溶液中进行。当苯磺酰氯作用完后,用水冷却,观察有无沉淀存在。若有固体沉淀,进行过滤分离,分出的固体,试验其在水、稀酸或稀碱中的溶解度。过滤后的滤液用盐酸酸化,若有沉淀析出,表示试样为伯胺。 如果反应后无固体生成,仅有油状物在试管中,可直接将溶液酸化,若油状物溶解,则试样为叔胺。
结果与讨论: 本试验不仅用来鉴别伯胺、仲胺和叔胺,并且也用来分离三种胺的混合物。 试样时,要特别控制试剂与试样的用量。如果用过量的苯磺酰氯与伯胺反应,可能生成二苯碘酰胺,不再溶于碱,而成固体析出,因此被误认为是仲胺。若仲胺分子中含有酸性基团,如羧基或羟基时,则检验时,不能与伯胺区别,需加注意。 相对分子质量较高的伯胺,反应后生成的磺酰胺的钠盐,溶解度很小,常产生白色沉淀,应注意与伯胺的差别。
胺类的检验 亚硝酸实验 脂肪族伯胺与亚硝酸作用,立即发生重氮化反应生成重氮盐。此重氮盐很不稳定,在室温时立即分解形成醇并放出氮气。 芳香族伯胺与亚硝酸在0——5℃间发生重氮化反应可以生成较稳定的重氮盐。此重氮盐加热后才能分解成酚并放出氮气。
胺类的检验 芳伯胺的重氮盐,也可与β-萘酚盐在α-位进行偶联,生成橙红色的沉淀。 脂肪族仲胺和芳香族仲胺与亚硝酸作用,生成N-亚硝基胺,他们是黄色油状物或固体,难溶于酸。
胺类的检验 芳香族叔胺与亚硝酸作用,生成紫色的对-亚硝基衍生物的盐,用碱中和后,得到绿色的对-亚硝基衍生物。此衍生物在碱性溶液中加热煮沸时,溶液转变为红色。
胺类的检验 试验方法:将0.5mL试样溶于1mL浓盐酸中,用2mL水稀释,冷却到0℃。 另取0.5g亚硝酸钠,溶于2mL水中,将配成的亚硝酸钠溶液,在搅拌下滴加入试样的盐酸溶液中,直至混合液对淀粉-碘化钾试纸显蓝色。 注意观察,若立即有气泡产生,表示为脂肪族伯胺,若无气泡发生,但有黄色油状液体或固体沉淀,则为仲胺,如果无气泡发生,也无油状液体或固体沉淀,则取0.5mL混合液于试管中,温热,有气泡逸出,表明为芳香族伯胺。另取0.5mL混合物,加入20mLβ-萘酚的碱溶液中,有橙红色沉淀出现,表示为芳香族伯胺。
糖类的检验: 蒽酮试验 单糖在浓硫酸存在下,脱水缩合成5-羟甲基糠醛。它与蒽酮缩合成具有醌型结构的绿色产物。其可能的反应过程如下:
糖类的检验 试验方法:将含有10mg试验的水溶液1mL置于一小试管中。倾斜持住试管,沿着管壁加入2mL0.2%的蒽酮在95%硫酸中的溶液。温和摇动试管,如果在30秒钟之内不呈现绿色环带,则摇动混合物并温热之。糖类产生绿色,在转变为蓝绿色。
结果与讨论: 蒽酮的硫酸溶液必须每隔几天既重配一次。最后混合物必须含有50%硫酸方能使蒽酮保持溶解状态。单糖、双糖及多糖和他们的醋酸酯、糊精、树胶、糖甙、淀粉等在本试验中均呈正结果。糠醛产生暂时的绿色随即变为棕色。聚乙烯醇及蛋白质通常产生红色,易脱水的有机物由于硫酸的作用产生淡黄色或棕色。多元醇对本实验无反应。
氨基酸的检验 茚三酮溶液试验 氨基酸既有碱性官能团,又有酸性官能团。因此它既溶于酸,又能溶于碱。再结晶状态下,它是以内盐形式存在的。所以氨基酸的熔点高,也难溶于非极性的有机溶剂中,而易溶于水。通常用茚三酮来检验。
氨基酸的检验
氨基酸的检验 检验方法:溶解10mg试验于3mL水中,加入1mL0.1%的茚三酮水溶液,将混合物加热至沸2分钟,若有蓝色,紫色或紫红色呈现,即表明为正结果。
结果与讨论: 本试验适合于α-氨基酸的检验,得正结果。 伯胺、铵盐及某些羟基胺与水合茚三酮亦有反应,所以有干扰。N-取代基的氨基酸,β-氨基酸,γ-氨基酸,脯氨酸,羟基脯氨酸以及氨基苯甲酸的三种异构体都不能显蓝色,而是产生黄色,苯胺产生橙红色,均被列为负结果。
思考题 1、检验有机物中是否含有时,必须同时使用溴的四氯化碳试验与高锰酸钾试验这两个分类试验,为什么?它们各有什么限制?为什么干扰? 2、借官能团鉴定试验,用反应式区别下列各组化合物: ⑴N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、苄胺和对-甲基苯胺 ⑵苯乙酮、对-甲基苯甲醛和苯乙醛 ⑶甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯
思考题 一个未知化合物为无色溶液,具有水果香味,不含杂原子,沸点180——181℃,溶解度试验是中性化合物,进行官能团鉴定时,的下列结果: ⑴酰氯试验(-) ⑵三氯化铁试验(+) ⑶溴四氯化碳实验(+) ⑷高锰酸钾试验(—) ⑸氢碘酸试验(+) ⑹碘仿反应(+) ⑺过碘酸试验(—) ⑻2,4-二硝基苯肼试验(+) ⑼银镜试验(-) ⑽无色品红试验(-) 此化合物与热的氢氧化钠溶液反应后,经酸化,获得一种液体酸,其中和量为59±1,此外,还获得一种能发生碘仿反应的伯醇,问未知物为何物?
参考文献: (1)陈耀祖.有机分析.北京:高等教育出版社 (2)余仲建.有机化合物的系统鉴定法.北京:商务印刷馆 (3)李达文等.实用有机化学手册.上海:上海科学技术出 版设 (4)Kemp W.Qualitative Organic Analysis.New York (5)Shriner R L,Fusou R C,Curtin D Y,et al.The Systematic Identification of Organic Compouds(6th ed).New York (6)MAZOR L.Methods of Organic Analysis.Budapest (7)曾昭琼等.有机化学(上、下册).北京:高等教育出 版社 (8)兰州大学、南开大学、中山大学、新疆大学合编.有 机分析实验.北京:高等教育出版社
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