第1章有機化學實驗的一般知識1

1.1有機化學實驗室規則1

1.2實驗室安全、事故預防與處理2

1.2.1實驗室的安全守則2

1.2.2實驗室事故的預防與處理2

1.2.3有機化學品的毒性與安全取用4

1.2.4有機化學實驗廢棄物的處置5

1.2.5實驗室防護用品和急救器具5

1.3有機化學實驗常用玻璃儀器和設備6

1.3.1常用玻璃儀器6

1.3.2玻璃儀器的洗滌、干燥和保養8

1.3.3常用設備9

1.4實驗預習、實驗記錄和實驗報告13

1.4.1預習13

1.4.2實驗記錄14

1.4.3實驗報告的基本要求14



第2章有機化合物合成的基本技術17

2.1有機化學反應在實驗中的實現17

2.1.1反應原料的選擇17

2.1.2反應物料的摩爾比18

2.1.3反應溫度19

2.1.4反應時間19

2.1.5反應介質20

2.1.6催化劑20

2.1.7提高反應產率的其他措施21

2.2有機合成反應常用裝置22

2.2.1回流冷凝裝置22

2.2.2滴加回流冷凝裝置22

2.2.3回流分水冷凝裝置23

2.2.4回流分水分餾裝置23

2.2.5滴加蒸出反應裝置24

2.2.6攪拌回流裝置24

2.2.7有機合成裝置的裝配原則25

2.3加熱、冷卻和攪拌25

2.3.1加熱技術25

2.3.2冷卻技術26

2.3.3攪拌方法27

2.4干燥28

2.4.1氣體的干燥28

2.4.2液體的干燥29

2.4.3固體的干燥30

2.5無水無氧操作技術31



第3章有機化合物的分離和提純34

3.1蒸餾34

3.2分餾38

3.3水蒸氣蒸餾40

3.4減壓蒸餾44

3.5萃取和洗滌48

3.6重結晶52

3.7升華58

3.8色譜法60

3.8.1柱色譜61

3.8.2薄層色譜66

3.8.3紙色譜70

3.8.4氣相色譜72

3.8.5高壓液相色譜76



第4章有機化合物的物理性質測定和波譜分析80

4.1熔點的測定80

4.2沸點的測定84

4.3折射率的測定86

4.4旋光度的測定89

4.5紫外-可見吸收光譜法92

4.6紅外光譜97

4.7核磁共振譜101

4.8質譜104



第5章基礎合成實驗109

實驗1環己烯的制備109

實驗21-溴丁烷的制備113

實驗32-甲基己-2-醇的制備116

實驗4正丁醚的制備119

實驗5對甲苯磺酸鈉的制備122

實驗62-叔丁基對苯二酚的制備125

實驗7雙酚A的制備128

實驗8茉莉醛的制備131

實驗9苯乙酮的制備133

實驗10呋喃甲醇和呋喃甲酸的制備136

實驗11己二酸的制備139

實驗12肉桂酸的制備143

實驗13乙酸乙酯的制備145

實驗14乙酸異戊酯的制備149

實驗15葡萄糖五乙酸酯的制備152

實驗16乙酰乙酸乙酯的制備154

實驗17苯胺的制備158

實驗18乙酰苯胺的制備160

實驗19甲基橙的制備163



第6章天然產物的提取167

實驗20茶葉中咖啡堿的提取167

實驗21黃連中黃連素的提取170

實驗22槐花米中芸香苷和槲皮素的提取172

實驗23番茄中番茄紅素和β-胡蘿卜素的提取175

實驗24肉桂皮中肉桂醛的提取和鋻定178

實驗25油料作物種子中粗油脂的提取和油脂性質檢測181



第7章提高性合成實驗185

第1部分綜合性合成實驗185

實驗267，7-二氯二環［4.1.0］庚烷的制備185

實驗26-1三乙基苄基氯化銨（TEBA）的制備186

實驗26-27，7-二氯二環［4.1.0］庚烷的制備187

實驗27三苯甲醇的制備190

實驗27-1苯甲酸乙酯的制備191

實驗27-2苯基溴化鎂的制備192

實驗27-3三苯甲醇的制備193

實驗28庚-2-酮的制備194

實驗28-1正丁基乙酰乙酸乙酯的制備195

實驗28-2庚-2-酮的制備196

實驗29光學活性α-苯乙胺的制備197

實驗29-1（±）-α-苯乙胺的制備198

實驗29-2（±）-α-苯乙胺的拆分200

實驗30輔酶法合成安息香及其轉化202

實驗30-1輔酶法合成安息香204

實驗30-2二苯乙二酮的制備205

實驗30-3二苯乙醇酸的制備206

實驗31化學發光劑魯米諾的制備和發光現像208

實驗31-1魯米諾的制備209

實驗31-2魯米諾的化學發光210

實驗32己內酰胺的制備212

實驗32-1環己酮的制備213

實驗32-2環己酮肟的制備214

實驗32-3己內酰胺的制備215

實驗332，4-二氯苯氧乙酸的制備217

實驗33-1苯氧乙酸的制備218

實驗33-24-氯苯氧乙酸的制備219

實驗33-32，4-二氯苯氧乙酸的制備220

第2部分設計性合成實驗221

實驗34汽油抗震劑甲基叔丁基醚的制備221

實驗35增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯的制備222

實驗36藥物中間體5-亞苄基巴比妥酸的制備223

實驗37香料紫羅蘭酮的制備225

實驗38藥物中間體扁桃酸的制備226

實驗39驅蚊劑N,N-二乙基間甲基苯甲酰胺的制備227

第3部分研究性實驗228

實驗40香豆素及其衍生物的合成、表征與應用228

實驗417-甲氧基-4′-甲氧基黃酮的合成229

實驗42Schiff堿配合物制備及其性能研究230

實驗43離子液體的合成及其在有機合成中的應用232

實驗44（S）-( )-3-羥基丁酸乙酯的生物合成233

實驗45新型雜多酸催化劑制備及其在酯合成中的催化性能的研究235

實驗46分子印跡凝膠光子晶體制備及響應性研究236



附錄239

附錄素的原子量239

附錄Ⅱ常用酸堿溶液密度及組成表239

附錄Ⅲ常用共沸物組成表242

附錄Ⅳ有機實驗中常用有機化合物的物理常數243

附錄Ⅴ各類有機產物的分離通法247

附錄Ⅵ常用有機試劑的純化248

附錄Ⅶ常見有機官能團的定性鋻定251

附錄Ⅷ有機化學實驗練習題254



參考文獻266

前言

本書第二版出版使用已有8年。期間，以紙質教材為核心，以互聯網為載體，以信息技術為手段，將紙質教材和數字資源充分融合所形成的新形態教材正在逐步興起。本次修訂是結合了有機化學實驗教學改革的成果，按新形態教材的出版要求進行的。

本次修訂主要分兩部分內容，部分內容是修訂紙質教材。在繼續保持原教材的體繫與特色的基礎上，主要修訂內容是：（1）實驗項目由39個增加到46個，新增加的實驗更加考慮與專業性、應用性的聯繫。（2）增加了一些新的“拓展與鏈接”內容，並將其中一部分移入數字資源中。（3）更新並增加了有機化合物合成、分離及結構分析用儀器設備和相關操作方法的介紹。（4）鋻於對有機化學實驗安全性要求的不斷提高，相應增加了實驗室安全和廢棄物處置的相關內容，並在全部實驗項目操作中，不再使用酒精燈、煤氣燈等明火加熱。（5）在體現綠色化和減量化的原則下，對某些實驗的用量進行了進一步優化。（6）增加了部分有機化學實驗練習題。（7）對原書的一些欠妥之處進行了改正。

本次修訂的第二部分內容是重點建設了數字化資源。以切實改變紙質化教材形像化差的弊端和切實提高學生實驗操作水平為基本原則，本次修訂重點建設的數字化資源包括：（1）制作了有機化學常用實驗裝置視頻10個，突出了有機化學實驗裝置的形像化。（2）制作了各類有機化學實驗操作視頻15個，操作實驗、合成實驗和提取實驗等，突出了有機化學實驗的現場感。將以上兩類數字化視頻資源以二維碼呈現，旨在提高學生實驗預習、實驗操作的有效性和規範性。（3）將部分“拓展與鏈接”移入數字化資源中，旨在進一步提高學生對科學家名人軼事、有機實驗新技術和新進展、相關有機物的應用研究和應用領域的興趣。有理由相信，以紙質教材為核心，輔之內容豐富的數字化資源，會使教材顯現出立體化，學生學習顯現個性化，從而在培養學生實驗能力和科學素養等方面起到行穩致遠的作用。

本次修訂由劉湘、劉士榮、朱潔蓮、張佳瑜和陳暉共同完成，劉湘、劉士榮負責統稿並任主編。化學工業出版社的編輯為本書的出版做了大量工作，江南大學教務處和化學與材料工程學院領導長期對本教材予以關注和熱心指導，使用本教材的廣大師生、江南大學有機化學教研室老師和其他兄弟院校同行對本書提出了許多有益的建議，編者在此一並致以衷心的感謝！

有機化學實驗教材，尤其是新形態教材，還隻是剛剛起步。限於編者的水平和認識程度，對於本書的疏漏，敬請讀者和同行指正。



編者

2020年9月於無錫江南大學









版前言

進入21世紀以來，有機化學實驗課程在教學內容、教學方法和教學手段上有了很多新的變化。以驗證化學原理為主的舊的有機化學實驗教學體繫與內容已逐步改革，一個以提高學生綜合素質和創新能力為主的有機化學實驗新體繫正在逐步形成。

我們編寫的《有機化學實驗》教材，注意吸收國內外和我校有機化學實驗教學改革的成果，在實驗內容、實驗手段和教材編寫方式上作了新的嘗試。總體目標是使有機化學實驗教材不僅是學生學習有機化學實驗的教科書，而且還能引領學生進入豐富多彩的化學世界。

本書共分7章。第1章有機化學實驗的一般知識，第2章有機化合物合成的基本技術，第3章有機化合物的分離和提純，第4章有機化合物物理性質測定和波譜分析，第5章基礎合成實驗，第6章天然產物的提取，第7章提高性合成實驗。全書有不同層次的合成和提取實驗共36個，並附紅外光譜圖。書後附錄列出了進行各類實驗可能需要的參考數據，以便查閱。同時將各類有機化合物官能團的定性鋻定方法單獨作為附錄，以供參考。

本書有如下特點：

1.堅持一條主線

有機化學實驗以“制備—分離—鋻定（或表征）”為主線的教學模式已日趨完善，而真正能夠凸顯這一主線的教材還不多。我們在編寫本書時，堅持以“制備—分離—鋻定（或表征）”為主線組織教材：①重點編寫了第2章，將有機合成的一些共同問題作為本書實驗的基礎，有助於學生在進行合成實驗時形成正確的思維方式。②將第2章、第3章和第4章作為有機合成的重要組成部分，而不再僅是有機化學實驗的一些基本操作，提升了分離、鋻定在有機合成中的地位。③在具體的每一個實驗中，都以制備—分離和提純—性質測定的方式進行編寫，不斷強化有機化學實驗的主線。

2.體現二項原則

本書體現的項原則是綠色化和減量化的原則。當代科學技術發展越來越呼喚可持續的科學發展觀。有機化學實驗應該少做或不做污染源的制造者，應該讓學生牢固樹立綠色化學的概念。為此：①本書所有實驗試劑量都是減量化的。減量化有別於微量或半微量實驗的好處是，既充分考慮學生的實際操作水平，又能達到將實驗造成的污染減少的目的。②本書在“拓展與鏈接”部分介紹了綠色化學的概念，並在全書的多個地方予以強調。③本書也適當引入了部分半微量實驗。

本書體現的第二項原則是將基礎性和提高性有機結合的原則。作為一門基礎實驗課程，有機化學實驗的基本功能決定了它具有入門的意義。同時，為了體現因材施教、培養學生創新能力的教學理念，有機化學實驗也應當有適度的提高部分。本書做了如下嘗試：①在實驗內容上，分成基礎合成實驗（含天然產物的提取）和提高性合成實驗，而在提高性合成實驗中，又分為綜合性、設計性和研究性實驗三部分。②不同層次的實驗在編寫方式上有明顯的差異，即由詳到略、由簡到難。③就每一個實驗而言，也體現了基礎和提高的結合。如實驗預習和準備是提供給學生做好本實驗的預習指導，是基礎性的。而思考題則是提供給學生結合實驗進一步思考和提高的。再如編入的一部分“拓展與鏈接”就是屬於提高性的。

3.做到三個結合

本書在實驗內容的選擇上，力求做到經典性和應用性的結合。本書選編了一部分經長期教學實踐證明實驗效果明顯的經典實驗。同時也選編了一部分有應用背景的實驗，如表面活性劑、抗氧化劑、香精香料的原料、增塑劑、防腐劑等的制備。這些實驗鮮明的應用背景足以吸引學生重視有機化學實驗，並繼而培養對有機化學實驗的濃厚興趣。本書在第7章中尤其注意選擇了應用性背景強的實驗。

本書在介紹有機實驗手段上，力爭做到傳統性和現代性的結合。如在有機合成手段上，本書既介紹了常規的回流方法，也介紹了相轉移催化技術、微波化學、光化學方法、無水無氧技術等；在有機物分離手段上，本書既介紹了常用的方法，也介紹了較為現代的方法，如高壓液相分離技術等。實踐證明，讓學生在較低年級就接觸一些現代合成、分離方法，對於拓展他們的知識面是十分有益的。

本書的第三個結合是規範性和開放性的結合。集中體現在以下幾點：①對基本實驗技能的介紹和訓練是嚴格規範的，對一些反應條件等則有一定程度的開放性。鼓勵學生既遵守規則又不墨守成規，努力營造探究性學習的氛圍。因此，本書實驗的條件，尤其是一些應用性強的實驗，其反應條件未必是的。②對基本合成實驗的介紹力求詳細到位，而對提高性實驗的介紹則比較簡單和提綱化，這類實驗中的一部分本身是由教師的科研成果轉化而來的，因而更具有開放性，更加適宜於課外的開放性實驗或課餘研究活動。③本書還編入了大量的“拓展與鏈接”，這是本書的一大特色。“拓展與鏈接”的內容完全是開放性的，有科學家的名人軼事、有機實驗的新技術新進展、相關有機物的應用研究和應用領域等。我們認為，這部分內容作為一個窗口和接口，對於提高學生的綜合素質和培養學生的創新能力將起到重要作用。

本書可作為應用化學、化學工程與工藝、食品科學、生物工程、輕化工程、環境工程、制藥工程、材料工程等專業本科有機化學實驗教材，也可以作為學生進行開放實驗和課餘研究活動的主要參考書，同時也可供從事相關專業的科技人員參考。

本書雖然精選了實驗內容，但對於一部分工科專業來說可能仍略多。使用本書時各專業可根據培養目標和學時數等條件自行取舍。

本書由劉湘、劉士榮共同主編。本書的編寫得到了江南大學教務處和化工學院領導的關心和支持，長期以來陸文炎、朱同勝等江南大學有機化學教研室的教師對本書的形成做出了貢獻，孫培鼕、劉俊康、劉麗萍等老師對本書編寫提供了方便。在本書編寫過程中，編者還參閱了本校和國內各家教材以及有關文獻資料，從中吸取了不少有益的內容。在此一並致以誠摯的謝意。

本書力圖在內容和形式上進行一些新的嘗試，尤其是本書提高性合成實驗中三部分實驗的歸類和編寫方式，國內還相當少見。某些實驗在一定程度上做到了在化學學科上的綜合和融合。這些嘗試和探索是否可行，還需要實踐的檢驗。同時，編寫基礎化學實驗教材，需要化學實驗教學改革的有力支撐，還需要豐富的理論和實踐經驗。雖然編者做了大量工作，但由於水平有限，本書難免有疏漏、不當甚至謬誤，敬請讀者和同仁不吝指正。



編者

2007年5月於無錫江南大學











第二版前言

本實驗教材自2007年出版以來，以“制備—分離—鋻定（或表征）”為主線的有機化學實驗教學模式得到了廣泛肯定，在吸收國內外和我校有機化學實驗教學改革有益經驗的基礎上，所形成的實驗教材編寫新理念和新嘗試已經得到了廣大讀者和專家的贊同。考慮到本實驗教材已經使用了五年，期間有機化學實驗的教學也有了新的要求；同時我們深刻認識到，精心打造一本高質量的《有機化學實驗》教材，是我們的責任和義務。為此，對原實驗教材進行了修訂。

本次修訂的指導思想是，繼續保持原教材的體繫與特色，在具體內容和細節上作較大的變動與補充。

（1）在刪除部分實驗項目的基礎上，實驗項目由36個增加到39個。新增的實驗項目既有典型的基礎合成實驗，也有近幾年科研轉化的設計性和研究性實驗。

（2）對原書第1章至第4章，修訂中更加注重實用性。即理論敘述簡明扼要，實驗方法翔實多樣。同時兼顧了有機化學實驗中現代分析手段的運用。

（3）對原書第5章至第7章，修訂中進一步體現了綠色化與減量化的原則；按照循序漸進的原則，實驗操作步驟由詳到簡；修改了部分實驗預習和準備及思考題；調整充實了部分拓展與鏈接。

（4）考慮到近幾年各高校開展化學實驗大賽的需要，新增了有機化學實驗練習題。該實驗練習題也可以作為學生預習有機化學實驗的自我檢測題。

（5）對原書的一些欠妥之處進行了改正。

本實驗教材於2012年入選*批“十二五”普通高等教育本科規劃教材。編者衷心感謝五年來使用本教材的廣大學生和其他兄弟院校的同行，他們在使用過程中對教材的肯定和中肯的建議是我們此次修訂的動力，還要衷心感謝江南大學教務處，尤其是要感謝江南大學化學與材料工程學院的陳明清與丁玉強院長對本教材的關注和熱心指導，使我們備受鼓舞，同時要感謝江南大學有機化學教研室老師的有益建議與熱心幫助。我們深知，編寫一本能夠體現提高學生綜合素質和創新能力的新體繫《有機化學實驗》仍需不斷完善，對於本書的疏漏之處，敬請讀者和同行不吝指正。



編者

2012年12月於無錫江南大學