Experiment 8. Thin-Layer Chromatography
(薄层色谱)
薄层色谱又称薄层层析,常用TLC表示。是一种微量,快速,简便的分离分析方法,常用于化合物鉴定,跟踪反应进程和柱色谱的先导等。
Principle:
用毛细管将待测样品点于硅胶板上(固定相),在层析缸中用适当极性的有机溶 剂作为展开剂(流动相)进行展开。利用各组份在展开剂中的溶解能力和被吸附剂吸附能力的不同,最终将各组份分开。 比移值(Rf 值):表示物质移动的相对距离。
溶质移动的距离 Rf =
溶液移动的距离
Procedure:
(1) 制板及活化:每人制两块硅胶板。
2g硅胶G,边搅拌边慢慢加入到盛有4~6mL 0.5% CMC清液的烧杯中, 调成糊状,平铺在玻片上。
晾干后放入105~110℃ 烘箱内烘30分钟(活化)。 (2) 点样:1%的顺和反偶氮苯溶液。
展开剂的选择和展开:展开剂的选择主要根据样品的极性,溶解度和吸附剂的活性等因素(参见教材P71),本实验选用环己烷—苯(体积比3:1)作展开剂,加入层析缸中,液层高度约0.5cm。当展开剂展开至其前沿距板顶5~10mm处时取出。 显色:在碘缸或紫外灯下显色,本实验试样有色,故可直接观察。 分别计算反和顺偶氮苯的Rf值。
C6H5 C6H5C6H5光 NNNNProblems: C6H51、有A, B两瓶无标签试剂,如何用薄层色谱分析它们是否是同一化合物? 2、在层析缸中,若展开剂的高度超过点样线,对TLC有何影响?
Experiment 9. Vacuum Distillation
(减压蒸馏)
一、Principle:
减压蒸馏即是在降低压力的条件下进行的蒸馏。高沸点的有机物(一般沸点≥200℃)或在常压下蒸馏易发生分解,氧化或聚合的有机化合物,常可用减压蒸馏进行分离,提纯。
具体原理及沸点与压力的关系等问题详见教材 P47。 二、Objectives:
1、了解减压蒸馏的原理及应用。 2、 掌握减压蒸馏仪器安装和操作。
三、Apparatus:
减压蒸馏装置图:
减压蒸馏装置由蒸馏,抽气,测压和保护四部分组成。
注意:①减压蒸馏时应用克氏蒸馏头,带支管的接液管或使用多头接液管。 ②需用毛细管代替沸石,防止暴沸。
③要求用热浴加热,需使用厚壁耐压的玻璃仪器。 四、Steps in Vacuum Distillation:
1、按图把仪器安装好,检查系统的气密性。先旋紧毛细管上的螺旋夹子,打开安全瓶上的二通活塞,然后开泵抽气,逐渐关闭二通活塞,系统压力达到所需真空度且保持不变,说明系统密闭。若压力有变化,说明漏气,分别检查各接口,必要时加涂少量真空脂密封。
2、加入需蒸馏的液体,不得超过容积的1/2,关闭安全瓶上的活塞,开泵抽气,通过螺旋夹调节毛细管导入空气,使能冒出一连串小气泡为宜。
3、当系统达到所需压力且稳定后,开启冷凝水,热浴加热,蒸馏,控制馏出速度为1~2滴/秒。 4、 蒸馏完毕后,撤热源,慢慢打开毛细管上的螺旋夹,并缓慢打开安全瓶上的活塞,平衡系统内外压力,然后关泵。 五、Experiment:
减压蒸馏20mL粗呋喃甲醛。呋喃甲醛的沸点为:
161.8℃/101.33kPa,103℃/13.33kPa,67.8℃/2.67kPa,18.5℃/0.133kPa 六、Problems:
P51 #1, #2, #6
Experiment 10. Measurement the Refraction Index of Liquid
(液体化合物折光率的测定)
一、Principle:
折光率是化合物重要的物理常数之一,尤其是液体有机化合物。测定折光率 可判断有机物的纯度和鉴定未知物。
sinα v空 t nD = =
sinβ v液
折光率受温度和入射光线波长的影响。常用钠
光作光源,用D表示。t一般为20℃。
二、Apparatus: (ABBE 折光仪及其构造)
1. 目镜 2. 色散手轮 3. 显示窗
4. “POWER”电源开关 5. “READ”读数显示键 6. “BX-TC”经温度修正锤度显示键
7. “nD”折射率显示键 8. “BX”未经温度修正锤
度显示键 9. 调节手轮
10. 聚光照明部件 11. 折射棱镜部件 12. “TEMP”温度显示键 13. RS232接口 三、Procedure:
测定丙酮的折光率(n20D=1.3590)
1、按下电源开关“POWER”,聚光灯亮,显示窗显示0.0000。 2、打开折射镜,取出擦镜纸(保护棱镜表面用),用滴管滴2~3滴乙醇至下面棱镜,合上棱镜,再打开,清洁表面,晾干。
3、将待测液滴2~3滴于下面棱镜,关上上面进光镜。 4、调节聚光部件的转臂和聚光镜筒,使镜筒内视场明亮。
5、旋转棱镜转动手轮使明暗分界线落在交叉线视场中。若为暗的,手轮逆时针转,若为亮的,手轮顺时针转。
6、旋转色散校正手轮,使明暗分界线具有最小的色散。 7、旋转调节手轮,使明暗交叉如右图所示:
8、读数,记下测量温度。重复测定2~3次,取平均值为样品的折光率。(每次测定后,需用乙醇清洗棱镜,晾干后测第二次,……)。
20t9、测定“正丁醚”的折光率: n20+(t-20)×D=1.3992,温度校正公式:nD=nD0.00045 (t:测量时的温度,n
tD:实际测量的折光率)。
注意:两棱镜的保护,不能用手及滴管头触及,用后夹好擦镜纸,只能用擦
镜纸擦!!! 四、Problems:
.520 1、17.5℃时测得2-甲基-1-丙醇n17D=1.3968,计算nD=?
Experiment 11. Synthesis of n-Butyl Bromide
(1-溴丁烷的制备)
一、Principle:
1- 溴丁烷是由正丁醇与溴化钠,浓硫酸共热而制得的。 主反应:
NaBr + H2SO4HBr + NaHSO4
n-C4H9OH + HBrn-C4H9Br + H2O
副反应: 3CH 2CH2CH2OH浓H2SO4CHCH3CH2CH=CH2 + CH3CH=CHCH3 + H2O△
浓H2SO4 2 CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 + H2O△
二、Objectives:
1、学习以溴化钠,浓硫酸和正丁醇制备1-溴丁烷的原理和方法。 2、学习带有吸收有害气体装置的回流等基本操作。 三、Apparatus:
四、Procedure:
1、投料:100mL圆底烧瓶中加入15mL水,慢慢加入15mL浓H2SO4(27.6g , 0.28mol)混匀并冷却至室温,加入正丁醇9.3mL(7.4g , 0.10mol),混合后加入12.5g(0.12mol)研细的溴化钠,充分振摇,加入几粒沸石,装上回流冷凝管及吸收装置,用5% NaOH溶液作吸收剂。
2、反应:石棉网上小火加热回流0.5h(经常振摇),冷却后改成蒸馏装置,蒸出所有的1-溴丁烷。 3、后处理:①将馏出液小心转入分液漏斗中,依次用10mL水洗,5mL浓H2SO4
洗涤(注意每次洗涤时溴丁烷应在上层还是下层?);②有机层依次用15mL水,15mL饱和碳酸氢钠溶液和15mL水洗涤;③产物移至三角烧瓶中用无水CaCl2干燥至液体透明。
4、精制:安装干燥的蒸馏装置,石棉网上小火加热蒸馏,收集99~103℃的馏份,产量约6~8g。
20纯1-溴丁烷为无色透明液体,b.p. 101.6℃,d204 1.2758,nD 1.4401
5、 测定1-溴丁烷的折光率。 五、Problems:
P93 #1 , #2 , #3