有机化学有机物的鉴定、分离提纯

大学基础有机化学有机化学有机物的鉴定、分离提纯知识总结。

有机物鉴别、分离和提纯

• 烯烃和炔烃
  • 离子型加成反应
    • 烯烃与卤素加成 此反应可用来检验C=C或C≡C是否存在（溴水褪色）
      • 此反应可用来检验C=C或C≡C是否存在（溴水褪色）
    • 与硫酸反应，得到硫酸氢烷酯，硫酸氢烷酯溶于硫酸，得到清澈溶液
      • 鉴别烯烃
      • 提纯饱和烃及其卤代物（从中除去烯烃）
  • 协同加成反应
    • 烯烃
      • 稀KMnO4的碱性溶液，较低温度（冷）下生成邻二醇，紫色消失，褐色沉淀生成（MnO2） 
    • 炔烃
      • 紫色消失，褐色沉淀生成（MnO2）
  • 炔烃的活泼氢反应（用于区分双键和三键端炔烃，烯烃只有活泼的α-H而没有酸性）
    • 端炔中的炔氢与银离子、亚铜离子反应生成沉淀——用来鉴别、分离乙炔和端炔烃
• 共轭二烯
  • 周环反应——环加成反应
    • Diels-Alder反应（D-A反应、双烯合成） s-顺式共轭二烯烃及其衍生物与含有碳碳双键、碳碳三键等的化合物进行顺式协同的1,4-加成环状化合物的反应 
      • 鉴别共轭二烯
• 芳烃
• 卤代烃
  • 亲核取代反应
    • 与硝酸银作用
      • 卤代烷与硝酸银的乙醇溶液发生反应，生成卤化银沉淀
        • 卤代烷的定性分析 叔卤代烷：马上产生沉淀 仲卤代烷：几分钟后产生沉淀 伯卤代烷：较长时间或加热才沉淀
    • 卤素X交换
      • 与碘化钠在丙酮溶液中作用，生成碘代烷和卤化钠（氯化钠、溴化钠）沉淀  这是由于碘化钠溶于丙酮溶液，而氯化钠和溴化钠则不溶，利于产生沉淀的反应方向
        • 可用于检验氯代烷和溴代烷
• 物理性质出发
• 胺
  • 碱性
    • 铵盐的生成
      • N上未共用电子对能接受一个质子与大多数无机酸成盐
        • 加强碱后重新解离出胺，可以鉴别 和分离不溶于水的胺
  • 亲核性
    • 磺酰化 Hinsberg（兴斯堡）反应
      • 在碱性（NaOH或KOH）溶液中，胺与芳磺酰氯反应（苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯）生成磺酰胺（叔胺不反应）
        • 鉴别或分离伯仲叔胺
          • 伯胺与芳磺酰氯反应得到不溶产物，（还有氢）加入氢氧化钠，沉淀溶解
          • 仲胺与芳磺酰氯反应得到不溶产物，（没有氢）加入氢氧化钠，沉淀不溶
          • 叔胺无氢原子，可视作几乎不反应
    • 与亚硝酸反应
      • 用于鉴别伯仲叔胺
        • 伯胺与亚硝酸反应得到重氮盐，随后分解产生氮气
        • 仲胺与亚硝酸生成难溶于水的黄色油状液体或固体（N-亚硝基胺）
        • 脂肪叔胺与亚硝酸不反应，芳香叔胺与亚硝酸芳环取代得到绿色晶体
        • 标注
          • 对于芳香叔胺的鉴别
  • 苯胺
    • 苯胺与溴水反应生成2，4，6－三溴苯胺白色固体（和苯酚类似）
      • 用于检验苯胺
• 羧酸
  • 利用羧酸的酸性>酚的酸性>醇的酸性
    • 羧酸即可与强碱NaOH反应，也可以和弱碱NaHCO3反应（且会放出co2气体） 而比羧酸更弱的酚只能与强碱NaOH反应 而醇则都不反应 
      • 
• 醛和酮
  • 亲核加成
    • 羰基亲核加成——与NaHSO3加成
      • 醛、脂肪族甲基酮和脂环酮（C8以下）一般均可与NaHSO3加成生成α-羟基磺酸钠，而芳香族酮不反应 产物在饱和亚硫酸氢钠溶液中不溶，析出白色结晶
        • 鉴别
        • 分离提纯
    • 与氨及其衍生物加成缩合
      • 羰基与肼、苯肼加成缩合，腙和苯腙一般都是黄色晶体，用于定性鉴别。故又称氨的衍生物为羰基试剂
        • 鉴别
        • 分离提纯
          • 产物能够水解为原来的醛和酮，可用于分离提纯
  • α-氢原子的反应
    • 卤仿反应：甲基酮结构的化合物能被次卤酸钠（或卤素的碱溶液）氧化成羧酸，进而分别生成氯仿、溴仿、碘仿（统称卤仿）的反应。用NaOI，生成的CHI3为有特殊气味的亮黄↓，现象明显。 α－C上只有两个H的醛、酮不起卤仿反应，只有乙醛 和甲基酮才能起卤仿反应 乙醇及可被次碘酸氧化成甲基酮的醇也能起卤仿反应 
      • 鉴别
  • 氧化反应
    • 银镜反应：托伦斯试剂氢氧化银的氨溶液（Ag(NH3)2OH），鉴别醛
    • 菲林试剂：CuSO4(Fehling I)与NaOH+酒石酸钾钠(Fehling II)的混合液，鉴别醛（除了芳香醛） 
    • 鉴别
• 醚和环氧化合物
  • ①氧正离子的生成 （氧有孤对电子的缘故）
    • 盐必须在浓酸下才能稳定存在，遇水即水解
      • 分离提纯醚
• 醇和酚
  • 醇
    • 卤代烃的生成
      • Lucas试剂：浓HCl — 无水ZnCl2 （卤代烃不溶） 烯丙醇(芐醇)＞3°ROH＞2°ROH＞1°ROH＞CH3OH
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    • 氧化反应
      • 一元醇的氧化
        • 1°醇氧化得醛、2°醇氧化得酮、3°醇不易氧化（没有α-H）
          • 鉴别不同位置碳的醇
      • 邻二醇的氧化
        • 高碘酸水溶液可将邻二醇氧化，碳碳键断裂，生成醛、酮或羧酸
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    • 鉴别连有甲基且有氢的醇
      • 利用碘仿反应
  • 酚
    • 酸性
      • 酸性：H2CO3 ＞ 酚 > 水 ＞ 醇 酚可以与氢氧化钠反应溶于水，通入CO2后又从水中游离出来 可用来分离、提纯、鉴别酚
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    • 卤化
      • 反应几乎定量完成，可用于苯酚的定性和定量的测定
    • 一元硝化
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        • 邻硝基苯酚有分子内氢键，水溶性差，沸点低，可以用水蒸气蒸馏 /对硝基苯酚有分子间氢键，不能用水蒸气蒸馏分离