有机化学实验（第三版）（刘湘）

本书是“十二五”普通高等教育本科*规划教材《有机化学实验》（第二版）的修订版，主要内容包括有机化学实验的一般知识、有机化合物合成的基本技术、有机化合物的分离和提纯、有机化合物的物理性质测定和波谱分析、基础合成实验、天然产物的提取、提高性合成实验。本版在继续保持前二版的编写体系及特色的基础上，更新了有关有机化合物合成、分离与结构解析手段的内容，调整充实了部分实验，全书有不同层次的合成和提取实验46个，尤其是强化了综合性、设计性和研究性的实验内容。同时着力新增了数字资源，全书共有各类实验装置的安装视频10个，各类单元操作和实验操作视频15个，拓展阅读5个，这些资源均以二维码形式呈现。书后附录中有一套有机化学实验练习题，以供检验学习效果和考研复试之用。

本书可以作为高等学校应用化学、化学工程与工艺、食品科学和工程、生物技术和生物工程、环境工程、制药工程、材料工程、轻化工程等专业本科生的有机化学实验教材，还可以作为学生进行开放性和研究性实验的主要参考书，也可供相关专业的科技人员参考。

 

刘湘，江南大学化学与材料工程学院，教研室主任，教授，　1990年6月上海华东理工大学有机化学专业研究生毕业。1990年7月起在江南大学化学与材料工程学院任教，从事有机化学、有机化学实验、综合化学实验的教学工作，硕士研究生导师。曾发表多篇教学研究论文。科研方向为催化不对称合成和精细有机化学品的合成，发表二十多篇科研论文。在多年的教学中，积累了丰富的教学经验。担任教研室主任以来，主持了有机化学实验课程的改革，编写了有机化学实验讲义，参与了综合化学实验课程的建设并开发了一批具有综合性和研究性的化学实验。

第1章有机化学实验的一般知识1

1.1有机化学实验室规则1

1.2实验室安全、事故预防与处理2

1.2.1实验室的安全守则2

1.2.2实验室事故的预防与处理2

1.2.3有机化学品的毒性与安全取用4

1.2.4有机化学实验废弃物的处置5

1.2.5实验室防护用品和急救器具5

1.3有机化学实验常用玻璃仪器和设备6

1.3.1常用玻璃仪器6

1.3.2玻璃仪器的洗涤、干燥和保养8

1.3.3常用设备9

1.4实验预习、实验记录和实验报告13

1.4.1预习13

1.4.2实验记录14

1.4.3实验报告的基本要求14

第2章有机化合物合成的基本技术17

2.1有机化学反应在实验中的实现17

2.1.1反应原料的选择17

2.1.2反应物料的摩尔比18

2.1.3反应温度19

2.1.4反应时间19

2.1.5反应介质20

2.1.6催化剂20

2.1.7提高反应产率的其他措施21

2.2有机合成反应常用装置22

2.2.1回流冷凝装置22

2.2.2滴加回流冷凝装置22

2.2.3回流分水冷凝装置23

2.2.4回流分水分馏装置23

2.2.5滴加蒸出反应装置24

2.2.6搅拌回流装置24

2.2.7有机合成装置的装配原则25

2.3加热、冷却和搅拌25

2.3.1加热技术25

2.3.2冷却技术26

2.3.3搅拌方法27

2.4干燥28

2.4.1气体的干燥28

2.4.2液体的干燥29

2.4.3固体的干燥30

2.5无水无氧操作技术31

第3章有机化合物的分离和提纯34

3.1蒸馏34

3.2分馏38

3.3水蒸气蒸馏40

3.4减压蒸馏44

3.5萃取和洗涤48

3.6重结晶52

3.7升华58

3.8色谱法60

3.8.1柱色谱61

3.8.2薄层色谱66

3.8.3纸色谱70

3.8.4气相色谱72

3.8.5高压液相色谱76

第4章有机化合物的物理性质测定和波谱分析80

4.1熔点的测定80

4.2沸点的测定84

4.3折射率的测定86

4.4旋光度的测定89

4.5紫外-可见吸收光谱法92

4.6红外光谱97

4.7核磁共振谱101

4.8质谱104

第5章基础合成实验109

实验1环己烯的制备109

实验21-溴丁烷的制备113

实验32-甲基己-2-醇的制备116

实验4正丁醚的制备119

实验5对甲苯磺酸钠的制备122

实验62-叔丁基对苯二酚的制备125

实验7双酚A的制备128

实验8茉莉醛的制备131

实验9苯乙酮的制备133

实验10呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备136

实验11己二酸的制备139

实验12肉桂酸的制备143

实验13乙酸乙酯的制备145

实验14乙酸异戊酯的制备149

实验15葡萄糖五乙酸酯的制备152

实验16乙酰乙酸乙酯的制备154

实验17苯胺的制备158

实验18乙酰苯胺的制备160

实验19甲基橙的制备163

第6章天然产物的提取167

实验20茶叶中咖啡碱的提取167

实验21黄连中黄连素的提取170

实验22槐花米中芸香苷和槲皮素的提取172

实验23番茄中番茄红素和β-胡萝卜素的提取175

实验24肉桂皮中肉桂醛的提取和鉴定178

实验25油料作物种子中粗油脂的提取和油脂性质检测181

第7章提高性合成实验185

第1部分综合性合成实验185

实验267，7-二氯二环［4.1.0］庚烷的制备185

实验26-1三乙基苄基氯化铵（TEBA）的制备186

实验26-27，7-二氯二环［4.1.0］庚烷的制备187

实验27三苯甲醇的制备190

实验27-1苯甲酸乙酯的制备191

实验27-2苯基溴化镁的制备192

实验27-3三苯甲醇的制备193

实验28庚-2-酮的制备194

实验28-1正丁基乙酰乙酸乙酯的制备195

实验28-2庚-2-酮的制备196

实验29光学活性α-苯乙胺的制备197

实验29-1（±）-α-苯乙胺的制备198

实验29-2（±）-α-苯乙胺的拆分200

实验30辅酶法合成安息香及其转化202

实验30-1辅酶法合成安息香204

实验30-2二苯乙二酮的制备205

实验30-3二苯乙醇酸的制备206

实验31化学发光剂鲁米诺的制备和发光现象208

实验31-1鲁米诺的制备209

实验31-2鲁米诺的化学发光210

实验32己内酰胺的制备212

实验32-1环己酮的制备213

实验32-2环己酮肟的制备214

实验32-3己内酰胺的制备215

实验332，4-二氯苯氧乙酸的制备217

实验33-1苯氧乙酸的制备218

实验33-24-氯苯氧乙酸的制备219

实验33-32，4-二氯苯氧乙酸的制备220

第2部分设计性合成实验221

实验34汽油抗震剂甲基叔丁基醚的制备221

实验35增塑剂邻苯二甲酸二丁酯的制备222

实验36药物中间体5-亚苄基巴比妥酸的制备223

实验37香料紫罗兰酮的制备225

实验38药物中间体扁桃酸的制备226

实验39驱蚊剂N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的制备227

第3部分研究性实验228

实验40香豆素及其衍生物的合成、表征与应用228

实验417-甲氧基-4′-甲氧基黄酮的合成229

实验42Schiff碱配合物制备及其性能研究230

实验43离子液体的合成及其在有机合成中的应用232

实验44（S）-( )-3-羟基丁酸乙酯的生物合成233

实验45新型杂多酸催化剂制备及其在酯合成中的催化性能的研究235

实验46分子印迹凝胶光子晶体制备及响应性研究236

附录239

附录Ⅰ常用元素的原子量239

附录Ⅱ常用酸碱溶液密度及组成表239

附录Ⅲ常用共沸物组成表242

附录Ⅳ有机实验中常用有机化合物的物理常数243

附录Ⅴ各类有机产物的分离通法247

附录Ⅵ常用有机试剂的纯化248

附录Ⅶ常见有机官能团的定性鉴定251

附录Ⅷ有机化学实验练习题254

参考文献266

 

前言

本书第二版出版使用已有8年。期间，以纸质教材为核心，以互联网为载体，以信息技术为手段，将纸质教材和数字资源充分融合所形成的新形态教材正在逐步兴起。本次修订是结合了有机化学实验教学改革的成果，按新形态教材的出版要求进行的。

本次修订主要分两部分内容，部分内容是修订纸质教材。在继续保持原教材的体系与特色的基础上，主要修订内容是：（1）实验项目由39个增加到46个，新增加的实验更加考虑与专业性、应用性的联系。（2）增加了一些新的“拓展与链接”内容，并将其中一部分移入数字资源中。（3）更新并增加了有机化合物合成、分离及结构分析用仪器设备和相关操作方法的介绍。（4）鉴于对有机化学实验安全性要求的不断提高，相应增加了实验室安全和废弃物处置的相关内容，并在全部实验项目操作中，不再使用酒精灯、煤气灯等明火加热。（5）在体现绿色化和减量化的原则下，对某些实验的用量进行了进一步优化。（6）增加了部分有机化学实验练习题。（7）对原书的一些欠妥之处进行了改正。

本次修订的第二部分内容是重点建设了数字化资源。以切实改变纸质化教材形象化差的弊端和切实提高学生实验操作水平为基本原则，本次修订重点建设的数字化资源包括：（1）制作了有机化学常用实验装置视频10个，突出了有机化学实验装置的形象化。（2）制作了各类有机化学实验操作视频15个，包括单元操作实验、合成实验和提取实验等，突出了有机化学实验的现场感。将以上两类数字化视频资源以二维码呈现，旨在提高学生实验预习、实验操作的有效性和规范性。（3）将部分“拓展与链接”移入数字化资源中，旨在进一步提高学生对科学家名人轶事、有机实验新技术和新进展、相关有机物的应用研究和应用领域的兴趣。有理由相信，以纸质教材为核心，辅之内容丰富的数字化资源，会使教材显现出立体化，学生学习显现个性化，从而在培养学生实验能力和科学素养等方面起到行稳致远的作用。

本次修订由刘湘、刘士荣、朱洁莲、张佳瑜和陈晖共同完成，刘湘、刘士荣负责统稿并任主编。化学工业出版社的编辑为本书的出版做了大量工作，江南大学教务处和化学与材料工程学院领导长期对本教材予以关注和热心指导，使用本教材的广大师生、江南大学有机化学教研室老师和其他兄弟院校同行对本书提出了许多有益的建议，编者在此一并致以衷心的感谢！

有机化学实验教材，尤其是新形态教材，还只是刚刚起步。限于编者的水平和认识程度，对于本书的疏漏，敬请读者和同行指正。

编者

2020年9月于无锡江南大学

版前言

进入21世纪以来，有机化学实验课程在教学内容、教学方法和教学手段上有了很多新的变化。以验证化学原理为主的旧的有机化学实验教学体系与内容已逐步改革，一个以提高学生综合素质和创新能力为主的有机化学实验新体系正在逐步形成。

我们编写的《有机化学实验》教材，注意吸收国内外和我校有机化学实验教学改革的成果，在实验内容、实验手段和教材编写方式上作了新的尝试。总体目标是使有机化学实验教材不仅是学生学习有机化学实验的教科书，而且还能引领学生进入丰富多彩的化学世界。

本书共分7章。第1章有机化学实验的一般知识，第2章有机化合物合成的基本技术，第3章有机化合物的分离和提纯，第4章有机化合物物理性质测定和波谱分析，第5章基础合成实验，第6章天然产物的提取，第7章提高性合成实验。全书有不同层次的合成和提取实验共36个，并附红外光谱图。书后附录列出了进行各类实验可能需要的参考数据，以便查阅。同时将各类有机化合物官能团的定性鉴定方法单独作为附录，以供参考。

本书有如下特点：

1.坚持一条主线

有机化学实验以“制备—分离—鉴定（或表征）”为主线的教学模式已日趋完善，而真正能够凸显这一主线的教材还不多。我们在编写本书时，坚持以“制备—分离—鉴定（或表征）”为主线组织教材：①重点编写了第2章，将有机合成的一些共同问题作为本书实验的基础，有助于学生在进行合成实验时形成正确的思维方式。②将第2章、第3章和第4章作为有机合成的重要组成部分，而不再仅是有机化学实验的一些基本操作，提升了分离、鉴定在有机合成中的地位。③在具体的每一个实验中，都以制备—分离和提纯—性质测定的方式进行编写，不断强化有机化学实验的主线。

2.体现二项原则

本书体现的项原则是绿色化和减量化的原则。当代科学技术发展越来越呼唤可持续的科学发展观。有机化学实验应该少做或不做污染源的制造者，应该让学生牢固树立绿色化学的概念。为此：①本书所有实验试剂量都是减量化的。减量化有别于微量或半微量实验的好处是，既充分考虑学生的实际操作水平，又能达到将实验造成的污染减少的目的。②本书在“拓展与链接”部分介绍了绿色化学的概念，并在全书的多个地方予以强调。③本书也适当引入了部分半微量实验。

本书体现的第二项原则是将基础性和提高性有机结合的原则。作为一门基础实验课程，有机化学实验的基本功能决定了它具有入门的意义。同时，为了体现因材施教、培养学生创新能力的教学理念，有机化学实验也应当有适度的提高部分。本书做了如下尝试：①在实验内容上，分成基础合成实验（含天然产物的提取）和提高性合成实验，而在提高性合成实验中，又分为综合性、设计性和研究性实验三部分。②不同层次的实验在编写方式上有明显的差异，即由详到略、由简到难。③就每一个实验而言，也体现了基础和提高的结合。如实验预习和准备是提供给学生做好本实验的预习指导，是基础性的。而思考题则是提供给学生结合实验进一步思考和提高的。再如编入的一部分“拓展与链接”就是属于提高性的。

3.做到三个结合

本书在实验内容的选择上，力求做到经典性和应用性的结合。本书选编了一部分经长期教学实践证明实验效果明显的经典实验。同时也选编了一部分有应用背景的实验，如表面活性剂、抗氧化剂、香精香料的原料、增塑剂、防腐剂等的制备。这些实验鲜明的应用背景足以吸引学生重视有机化学实验，并继而培养对有机化学实验的浓厚兴趣。本书在第7章中尤其注意选择了应用性背景强的实验。

本书在介绍有机实验手段上，力争做到传统性和现代性的结合。如在有机合成手段上，本书既介绍了常规的回流方法，也介绍了相转移催化技术、微波化学、光化学方法、无水无氧技术等；在有机物分离手段上，本书既介绍了常用的方法，也介绍了较为现代的方法，如高压液相分离技术等。实践证明，让学生在较低年级就接触一些现代合成、分离方法，对于拓展他们的知识面是十分有益的。

本书的第三个结合是规范性和开放性的结合。集中体现在以下几点：①对基本实验技能的介绍和训练是严格规范的，对一些反应条件等则有一定程度的开放性。鼓励学生既遵守规则又不墨守成规，努力营造探究性学习的氛围。因此，本书实验的条件，尤其是一些应用性强的实验，其反应条件未必是的。②对基本合成实验的介绍力求详细到位，而对提高性实验的介绍则比较简单和提纲化，这类实验中的一部分本身是由教师的科研成果转化而来的，因而更具有开放性，更加适宜于课外的开放性实验或课余研究活动。③本书还编入了大量的“拓展与链接”，这是本书的一大特色。“拓展与链接”的内容完全是开放性的，有科学家的名人轶事、有机实验的新技术新进展、相关有机物的应用研究和应用领域等。我们认为，这部分内容作为一个窗口和接口，对于提高学生的综合素质和培养学生的创新能力将起到重要作用。

本书可作为应用化学、化学工程与工艺、食品科学、生物工程、轻化工程、环境工程、制药工程、材料工程等专业本科有机化学实验教材，也可以作为学生进行开放实验和课余研究活动的主要参考书，同时也可供从事相关专业的科技人员参考。

本书虽然精选了实验内容，但对于一部分工科专业来说可能仍略多。使用本书时各专业可根据培养目标和学时数等条件自行取舍。

本书由刘湘、刘士荣共同主编。本书的编写得到了江南大学教务处和化工学院领导的关心和支持，长期以来陆文炎、朱同胜等江南大学有机化学教研室的教师对本书的形成做出了贡献，孙培冬、刘俊康、刘丽萍等老师对本书编写提供了方便。在本书编写过程中，编者还参阅了本校和国内各家教材以及有关文献资料，从中吸取了不少有益的内容。在此一并致以诚挚的谢意。

本书力图在内容和形式上进行一些新的尝试，尤其是本书提高性合成实验中三部分实验的归类和编写方式，国内还相当少见。某些实验在一定程度上做到了在化学学科上的综合和融合。这些尝试和探索是否可行，还需要实践的检验。同时，编写基础化学实验教材，需要化学实验教学改革的有力支撑，还需要丰富的理论和实践经验。虽然编者做了大量工作，但由于水平有限，本书难免有疏漏、不当甚至谬误，敬请读者和同仁不吝指正。

编者

2007年5月于无锡江南大学

第二版前言

本实验教材自2007年出版以来，以“制备—分离—鉴定（或表征）”为主线的有机化学实验教学模式得到了广泛肯定，在吸收国内外和我校有机化学实验教学改革有益经验的基础上，所形成的实验教材编写新理念和新尝试已经得到了广大读者和专家的赞同。考虑到本实验教材已经使用了五年，期间有机化学实验的教学也有了新的要求；同时我们深刻认识到，精心打造一本高质量的《有机化学实验》教材，是我们的责任和义务。为此，对原实验教材进行了修订。

本次修订的指导思想是，继续保持原教材的体系与特色，在具体内容和细节上作较大的变动与补充。

（1）在删除部分实验项目的基础上，实验项目由36个增加到39个。新增的实验项目既有典型的基础合成实验，也有近几年科研转化的设计性和研究性实验。

（2）对原书第1章至第4章，修订中更加注重实用性。即理论叙述简明扼要，实验方法翔实多样。同时兼顾了有机化学实验中现代分析手段的运用。

（3）对原书第5章至第7章，修订中进一步体现了绿色化与减量化的原则；按照循序渐进的原则，实验操作步骤由详到简；修改了部分实验预习和准备及思考题；调整充实了部分拓展与链接。

（4）考虑到近几年各高校开展化学实验大赛的需要，新增了有机化学实验练习题。该实验练习题也可以作为学生预习有机化学实验的自我检测题。

（5）对原书的一些欠妥之处进行了改正。

本实验教材于2012年入选*批“十二五”普通高等教育本科规划教材。编者衷心感谢五年来使用本教材的广大学生和其他兄弟院校的同行，他们在使用过程中对教材的肯定和中肯的建议是我们此次修订的动力，还要衷心感谢江南大学教务处，尤其是要感谢江南大学化学与材料工程学院的陈明清与丁玉强院长对本教材的关注和热心指导，使我们备受鼓舞，同时要感谢江南大学有机化学教研室老师的有益建议与热心帮助。我们深知，编写一本能够体现提高学生综合素质和创新能力的新体系《有机化学实验》仍需不断完善，对于本书的疏漏之处，敬请读者和同行不吝指正。

编者

2012年12月于无锡江南大学