4.有机化合物的鉴别
鉴别方法有物理方法和化学方法。
物理方法,可根据物态、溶解性、气味、折射率、旋光活性等物理性质来鉴定;以及红外光谱法(IR):根据吸收峰的位置及吸收峰的强度判断分子中可能存在的官能团,紫外光谱法(UV):主要用于判断分子中是否含共轭体系或某些官能团存在,核磁共振谱法(1HNMR):根据化学位移来确定分子中质子的种类。
用化学方法鉴别化合物是有机化学学习和考核的一类重要的题目。它是掌握各类化合物的特征反应及其灵活运用的最有效的方式。通过大量的练习,即可加深对重要化学性质的理解,更可使各章有关知识相互贯通。因此,以掌握化学方法为主。
4.1各类有机化合物主要特征反应总结
表 各类有机化合物主要特征反应
化合物类别 主要特征反应 同类鉴别 烷烃(RH) 1、无特征反应,通常剩余 2、遇水分层 烯烃(C=C) 炔烃(C≡C) 1、Br2/CCl4室温褪色 2、KMnO4/H2O室温褪色(不饱和键在链端,得到CO2) 3、Ag(NH3)2+白色沉淀(1-炔) 苯 1、无,通常剩余 2、KMnO4/H2O加热褪色(烷基本) 3、X2/FeCl3、Δ、放出白色烟雾(HX) 4、必要时用硝化或卤代的快慢 卤代烃(RX) 醇(R—OH) AgNO3/CH3CH2OH,AgX↓产生快慢 1、Na 2、ZnCl2/浓HCl(六碳以下) 3、碘仿2-仲醇 4、Cu(OH)2(多元醇) √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 不同类鉴别 √ √ √ √ √ 1
酚(Ar—OH) 1、FeCl3/H2O(烯醇式) 2、Br2/ H2O(苯酚产生白色沉淀,其余褪色) √ √ √ 硫醇(RSH) 硫酚(ArSH) 醚(R—O—R) 醛、酮 ORCR'(H)1、NaHCO3(硫酚) 2、HgO或Pb(Ac)2 1、无,通常剩余 2、可溶于冷硫酸中 1、2,4-二硝基苯肼 2、斐林试剂(区分醛酮) 3、碘仿反应(乙醛和甲基酮) 4、一些特殊反应 甲醛不被本尼地试剂氧化 芳香醛只被吐伦试剂氧化 甲醛与NH3生成乌洛托品 √ √ √ √ √ √ √ √ 羧酸 1、NaHCO3 2、一些特殊反应 甲酸与斐林试剂反应,有银镜生成 草酸加热有CO2放出 丙二酸加热有CO2放出 √ 取代酸 α-醇酸可被吐伦试剂氧化 α-酮酸与稀硫酸共热有CO2放出 乙酰乙酸乙酯遇FeCl3/H2O显紫红色 酰卤 1、遇空气冒白烟 2、AgNO3/H2O,AgX↓产生 √ √ √ √ √ √ 酸酐 胺 NaHCO3/H2O,慢慢放出CO2 1、HNO2(伯、仲、叔有不同现象) 2、Br2/ H2O(苯胺产生白色沉淀) 伯酰胺 尿素 HNO2,放出N2 √ 2
杂环化合物 松木片反应:呋喃显绿色 吡咯显红色 √ √ 糖 1、α-萘酚反应,紫色环(糖类) 2、间苯二酚反应,红色出现快慢(区别醛糖和酮糖) 3、巴弗试剂(区别单糖和还原性二糖) 4、本尼地试剂或斐林试剂(区别还原糖和非还原糖) 5、成脎反应 √ √ √ √ 氨基酸、蛋白质 1、茚三酮 2、缩二脲反应(肽键≥2的多肽和蛋白质) 3、Pb(Ac)2(蛋白质) 4.2答题思路和方法
√ √ √ 1、不同类型的有机物,主要根据不同官能团的典型性质鉴别。
2、同一类型的有机物,主要用反应的活性顺序或结构差异的特征反应。 3、一定要用简单的、试剂易得的、实验室中易实现的、现象明显(即有颜色变化,气体产生,沉淀、浑浊或分层出现,温度变化等等)的化学反应。 4、题的形式多种多样,在此建议采用流程图形式,只注明试剂和现象即可。无要求时不必写出反应式。
5、Na主要用在醇类化合物的鉴别。因为在酸性相对较大的水、酚、酸、硫醇、硫酚中使用易发生爆炸。
6、如题中未给出结构式,一定要首先将其结构正确写出,以免发生误解。 4.3解题示例
用化学方法鉴别下列各组化合物 1、苯酚,苯甲醚,苯甲醇
[分析]对不同类型的化合物,可利用官能团的特殊反应进行区别。 解
3
苯酚苯甲醇苯甲醚FeCl3√显色 ××NaH2↑×
2、1-戊酮,3-戊酮,1-戊醇,2-戊醇,3-戊醇
[分析]这五种化合物中两种为酮,三种是醇,首先根据醇和酮在化学性质上的差异,将它们分为两组,再根据各组化合物结构上的差别来鉴别。其中,2-戊酮为甲基酮,可发生碘仿反应;1-戊醇,2-戊醇,3-戊醇分别是伯、仲、叔-醇,可根据它们与Lucas试剂反应的活性大小来鉴别。 解
2-戊酮3-戊酮1-戊醇2-戊醇3-戊醇2,4-二硝基苯肼 黄色↓ I+NaOH√ 黄色↓√2 黄色↓√×××× 数分钟浑浊 I+NaOH√ 黄色↓√ 2Lucas试剂 数分钟浑浊√××
3、乙二酸,丁烯二酸,丙酸,丙二酸
[分析]这四种化合物都是酸,根据酸性显然无发区别它们。但是,乙二酸,丁烯二酸可使高锰酸钾溶液褪色,丁烯二酸还能使溴水褪色,而丙酸,丙二酸则不能。在加热条件下丙二酸可脱羧放出二氧化碳气体。利用这些性质上的差异,可以鉴别出这四种化合物。 解:
乙二酸丁烯二酸KMnO/H+4丙酸丙二酸褪色 褪色××Br2/CCl4×褪色 ×气体↑
4、乙酰乙酸乙酯,1,3-环戊二酮,丙二酸二乙酯,1,4-环戊二酮
[分析]前三个化合物都有活泼的亚甲基,其烯醇式可使三氯化铁溶液显色。乙酰乙酸乙酯是甲基酮,能发生碘仿反应。1,3-环戊二酮和丙二酸二乙酯可用羰基试剂区别。 解:
4
乙酰乙酸乙酯1,3-环戊二酮丙二酸二乙酯1,4-环戊二酮FeCl3√显紫色√显紫色√显紫色×I2+NaOH 黄色↓√××2,4-二硝基苯肼 黄色↓√×
4.2综合练习
用化学方法鉴别下列各组化合物 1、1-溴丙烷和1-碘丙烷 2、2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷 3、丙烯,丙炔,环丙烷,丙烷
4、 ClClCl
5、苯和甲苯 6、溴苯,苄基溴和环己基溴 7、正丁醇,仲丁醇和叔丁醇 8、1-丁醇和2-丁烯-1-醇 9、苯酚,环己醇和苯
10、2-丙醇, 正丙醇, 丙酮, 丙醛 11、苯甲醛, 苯甲醚, 4-甲基苯酚, 苄醇 12、甲酸, 乙酸, 草酸
13、 C6H5CH2NH2, C6H5CH2NHCH3, C6H5CH2N(CH3)2 14、苯胺, 苯酚, 环己基胺
15、甲基-D-吡喃葡萄糖苷, 2-O-甲基-D-吡喃葡萄糖, 3-O-甲基-D-吡喃葡萄糖
16、苹果酸,丙胺酸,葡萄糖,蛋白质
O17、a.CCH3b.OHc.ClOCH3d.CHO
18、a.19、a.Clb.SHb.SCH3c.c.Cl
SH
5
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