有机化学实验十二醛和酮的鉴定

实验十二醛和酮的鉴定
一．实验目的：
1.通过实验进一步加深对醛、酮的化学性质的认识;
2.通过醛、酮的特征反应，掌握鉴别醛、酮的化学方法;
二．实验重点和难点：
1.醛、酮的化学性质的认识;
2.鉴别醛、酮的化学方法;
实验类型：基础性实验学时：4学时
三．实验装置和药品：
主要实验仪器: 试管滴管酒精灯试管夹烧杯锥形瓶布氏漏斗
抽滤瓶pH试纸水浴装置
主要化学试剂: 2,4—二硝基苯肼试剂乙醛水溶液丙酮苯乙酮稀硫酸浓硫酸95%乙醇5%硝酸银浓氨水甲醛苯甲醛铬酸试剂NaHSO3溶液10%氢氧化钠溶液碘—碘化钾溶液正丁醛Schiff试剂托伦试剂费林试剂（I 和II）淀粉溶液脱脂棉浓H2SO3
四．实验原理：
（1）醛和酮都含有羰基,可与苯肼、2,4—二硝基苯肼、亚硫酸氢钠、羟胺、氨基脲等羰基试剂发生亲核加成反应。

所得产物经适当处理可得到原来的醛酮，这些反应可用来分离提纯和鉴别醛，酮。

醛和酮在酸性条件下能与2，4—二硝基苯肼作用，生成黄色、橙色和橙红色的2，4—二硝基苯腙沉
2，4—二硝基苯腙是有固定熔点的结晶，易从溶液中析出，即可作为检验醛，酮的定性试验，又可作为制备醛，酮衍生物的一种方法。

（2）鉴于醛比酮易被氧化的性质，选用适当的氧化试剂可以区别，区别醛，酮的一种灵敏的试剂是Tollens试剂，它是银氨络离子的碱性水溶液，反应时醛被氧化成酸，银离子被还原成银附着在试管壁上，故Tollens试验又称银镜反应。

RCHO+2Ag(NH3)2+OH- ——→2Ag↓+RCO2NH4+ H2O + 3NH3
铬酸试验也可用来区别醛，酮，由于铬酸在室温下很容易将醛氧化为相应的羧酸，溶液由橘黄色变成绿色，酮在类似条件下不发生反应。

3RCHO+H2Cr2O7+3H2SO4——→3RCO2H+Cr2(SO4)3+4H2O
橘黄绿色
由于伯醇和仲醇也咳被铬酸氧化，因此铬酸试验不是鉴别醛的特征反应，只有通过用2，4-二硝基苯肼鉴别出羧基后，才能用此法进一步区别醛和酮。

（3）一个鉴别甲基酮的简便方法是次碘酸钠试验，凡是有CH3CO—基团或其它易被次碘酸钠氧化成这种基团的化合物，如CH3—CH—均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。

RCOCH3+3NaIO——→RCOCI3+3NaOH
RCOCI3+NaOH——→RCOONa+CHI3(黄)
（4）Fehling试剂是由等体积的CuSO4溶液（Fehling I）和酒石酸钾纳的NaOH溶液（Fehling II）组成的。

醛跟氢氧化铜反应(也裴林反应)：Cu(OH)2的碱溶液，能把脂肪醛氧化为羧酸，同时Cu(OH)2被还原为红色的Cu2O沉淀。

也是检验醛基的一种方法。

CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
CH 3CHO+2Cu(OH)2CH 3COOH+Cu 2O ↓+2H 2O
酮的重要代表物是丙酮，它易挥发，易燃烧，能溶解许多有机物，是一种重要的有机溶剂，
它没有还原性，不跟银氨溶液起银镜反应。

（5）醛酮能与NaHSO 3溶液反应，生成α-羟基磺酸钠沉淀。

3NaHSO + C R R'(H)O C
R R'(H)OH 3SO Na ↓ 五． 实验內容及步骤：
1．2，4—二硝基苯肼试验：
取3支干燥洁净的试管，各加入1mL 2，4-二硝基苯肼，再依次加入1-2滴试样（（1）乙醛、（2）丙酮、
（3）苯乙酮溶液），摇匀静置片刻，观察结晶颜色，若无沉淀，则于水浴中加热。

现象：
结论：
2．Tollens 试验：
取4支洁净的试管中分别加入2mL 5%硝酸银，不断振荡下，逐滴加入浓氨水，开始时生成棕色沉淀，继续加入浓氨水至刚好溶解，再分别加入2滴试样，摇匀，静置，若无变化，50-600C 水浴温热几分钟，观察现象？
试样：（1）甲醛水溶液、（2）乙醛水溶液、（3）丙酮、（4）苯甲醛
现象：
结论：
3．醛、酮а-H 活泼性：碘仿试验：
取4支洁净的试管，分别加入1mL 蒸馏水和3-4滴试样，再分别加入1mL 10%NaOH 溶液，滴加KI-I 2至溶液呈浅黄色，继续振荡至浅黄色消失，析出浅黄色沉淀，若无沉淀，则放在50-600C 水浴中微热几分钟，（可补加KI-I 2溶液）观察结果。

试样：（1）乙醛、（2）正丁醛（3）丙酮、（4）乙醇
现象：
结论：
4. Fehling 试验：
取44支洁净的试管，分别加入Fehling 试剂I 和II 各0.5mL ，然后依次加入3-4滴样品（1）甲醛水溶液（2）乙醛水溶液（3）丙酮（4）苯甲醛，振荡，水浴加热。

现象：
结论：
5．与饱和NaHSO 3溶液反应
取4支洁净的试管，分别加入2mL 新配制的饱和NaHSO 3，分别滴加1mL 试样，振荡置于冰水中冷却数分钟，观察沉淀析出的相对速度。

试样：(1)甲醛水溶液 （2）乙醛水溶液、（3）丙酮、（4）苯甲醛、
现象：
结论：
6.
Schiff 试验
在4支试管中分别加入1ml 品红醛试剂（Schiff 试剂），然后分别滴加2滴试样，振荡摇匀，观察现象？
试样：（1）甲醛、（2）乙醛、(3)丙酮、(4)苯甲醛
现象：
结论：
7.淀粉水解反应：
取一支干净试管，加入约3mL 溶液，0.5mL 稀硫酸，于水浴中加热5min ，冷却加入10%NaOH 溶液中和至中性，取2滴中性液于一干净试管中，加入0.5mLFehling 试剂I 和0.5mL Fehling 试剂II ，振荡，水浴加热。

现象：
结论：
8. 纤维素试验
取小团棉花与一干净试管中，加入2-3滴浓硫酸，用玻璃埲搅拌成糊状，水浴加热，得一亮棕色溶液，取其一半，用10%NaOH溶液中和，再加入2-3滴Fehling试剂I，振荡后，水浴加热。

现象：
结论：
建议性质实验报告的书写：
六．实验注意事项：
1．Tollens试剂必须临时配制，进行实验时切忌用灯焰直接加热，以免发生爆炸。

实验完毕后，应加入少许硝酸，立即煮沸洗去银镜。

2．硝酸银溶液与皮肤接触，立即形成难于洗去的黑色金属银，故滴加和摇荡时应小心操作。

七．思考题：
1.托伦试剂为什么要在临用时才配置？土伦实验完毕后，应该加入硝酸少许，立刻煮沸洗去银镜，为什么？
2. 如何用简单的化学方法鉴定下列化合物？
环己烷环己烯环己醇苯甲醛丙酮
3.成败关键：银镜反应的实验效果主要在银氨溶液的配制和试管的清洁度。

氨水用量的大小也是一
个关键，直接加热或热水浴温度过高都可以造成银镜的质量问题。

另外在新制的Cu(OH)2中碱的用量与实验结果关系也至为密切。

与饱和NaHSO3溶液加成
取4支干燥试管，各加入2mL新配置的饱和亚硫酸氢钠溶液，然后分别滴入8-10滴正丁醛、苯
甲醛、丙酮、苯乙酮，用力振荡，使混合均匀，将试管置于冰水浴中冷却（为什么？），观察有无沉
淀析出。

记录沉淀析出所需时间。

现象：
解释：
结论：
与2,4—二硝基苯肼作用：
取4支干燥试管，各加入2mL2,4—二硝基苯肼试剂，然后分别滴入2-3滴正丁醛、苯甲醛、丙酮、苯乙酮，用力振荡，使混合均匀，观察有无沉淀析出。

如无，静置数分钟后观察；再无，可微热30秒后再振荡，冷却后再观察。

现象：
解释：
结论：
特别注意：2,4—二硝基苯肼的使用，其毒性较大，应该在通风橱内取用。

注意安全！
α-氢原子的反应----碘仿反应
取5支试管，各加入1mL碘—碘化钾溶液，并分别加入5滴40%乙醛水溶液、丙酮、乙醇、正丁醇、苯乙酮。

然后再一边滴加10%氢氧化钠溶液，一边振荡试管，直到碘的颜色接近消失。

反应液呈微黄色为止。

观察有无黄色沉淀。

如无沉淀，可在600C水浴中温热2-3分钟。

冷却后观察。

比较各试管所得结果。

现象：
解释：
结论：
与弱氧化剂反应：
（1）银镜反应
在洁净的试管（试管一定要干净，否则看不到银镜）中，加入4mL 2%硝酸银溶液和2滴5%氢氧化钠溶液，然后一边滴加2%氨水，一边振摇试管，直到生成棕色氧化银沉淀刚好溶解为止。

此即为托伦（Tollens）试剂。

将此溶液平均分置4支干净试管中，分别加入3-4滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛，振荡均匀，静置后观察。

如无变化，可在40—500C水浴中温热，有银镜生成，表明是醛类化合物。

现象：
解释：
结论：
(2)与费林试剂反应：
将费林溶液I和费林溶液II各4mL加入到大试管中（费林溶液I和费林溶液II，用时，再等量混合），混合均匀。

然后平均分装到4支小试管中，分别在4支小试管中加入10滴甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛。

振荡混匀，置于沸水浴中，加热3-5分钟，注意观察色变化及有无红色沉淀析出。

现象：
解释：
结论：。