鉴别是根据化合物的不同性质来确定其含有什么官能团,是哪种化合物。如鉴别一组化合物,就是分别确定各是哪种化合物即可。为了帮助大家学习和记忆,掌握重点化合物的鉴别,将各类有机化合物的鉴别方法进行如下归纳总结。
一、鉴别要求
在做鉴别题时要注意,并不是化合物的所有化学性质都可以用于鉴别,必须具备一定的条件:
⑴ 化学反应中有颜色变化
⑵ 化学反应过程中伴随着明显的温度变化(放热或吸热)
⑶ 反应产物有气体产生
⑷ 反应产物有沉淀生成或反应过程中沉淀溶解、产物分层等。
二、各类有机化合物的鉴别方法
1. 烯烃、二烯、炔烃:
⑴ 溴的四氯化碳溶液,红色褪去
⑵ 高锰酸钾溶液,紫色褪去。
2.含有炔氢的炔烃:
⑴ 硝酸银,生成炔化银白色沉淀
⑵ 氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。
⒊ 小环烃:
三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液褪色
4.卤代烃:
硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀。
5.醇:
⑴ 与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇);
⑵ 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化。
6.酚或烯醇类化合物:
⑴ 用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色)。
⑵ 苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。
7.羰基化合物:
⑴ 鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀;
⑵ 区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;
⑶ 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;
⑷ 鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。
⒏ 甲酸:
用托伦试剂,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。
⒐ 胺:
区别伯、仲、叔胺有两种方法
⑴ 用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液;叔胺不发生反应。
⑵ 用NaNO2+HCl:
脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。
芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体。
10.糖:
⑴ 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀;
⑵ 葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
⑶ 麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能。
三、有机化合物特殊反应归类
1.能发生银镜反应的物质有:醛类、葡萄糖,麦芽糖、甲酸、甲酸盐、甲酸酯等。
2.能发生显色反应的有:苯酚遇 Fe3+溶液显紫色;淀粉遇 I2显蓝色;蛋白质遇浓硝酸显黄色;多元醇遇Cu(OH)2显绛蓝色。
3.能与活泼金属发生置换反应生成H2的物质有醇、酚、羧酸。(置换反应不属于取代反应)。
4.能发生缩聚反应的物质有:苯酚与醛(或酮)、二元羧酸与二元醇、二元羧酸与二元胺、羟基酸、氨基酸等。
5.需要水浴加热的实验有:制取硝基苯、制取苯磺酸、制取酚醛树脂、银镜反应、酯的水解、二糖水解等。
6.光照条件下能发生的反应有:烷烃与卤素的取代反应、苯与Cl2的加成反应(紫外光)。
7.常用的有机鉴别试剂有:新制Cu(OH)2、溴水、KMnO4(H+)溶液、银氨溶液、NaOH溶液等。
四、例题解析
例1.用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔。
分析:上面三种化合物中,丁烷为饱和烃,1-丁炔和2-丁炔为不饱和烃,用溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃,1-丁炔具有炔氢而2-丁炔没有,可用硝酸银或氯化亚铜的氨溶液鉴别。
例2.用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。
分析:上面三种化合物都是卤代烃,是同一类化合物,都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化银沉淀,但由于三种化合物的结构不同,分别为苄基、二级、一级卤代烃,它们在反应中的活性不同,因此,可根据其反应速度进行鉴别。
例3.用化学方法鉴别甲胺、二甲胺、三甲胺。
分析:上面三种化合物都是脂肪胺,分别为伯、仲、叔胺。伯胺和仲胺在氢氧化钠溶液存在下,能与苯磺酰氯发生反应,生成苯磺酰胺。伯胺反应后生成的苯磺酰胺,因其氮原子上还有一个氢原子,显示弱酸性,能溶于氢氧化钠而生成盐;仲胺生成的苯磺酰胺中,其氮原子上没有氢原子,不溶于氢氧化钠而呈固体析出;叔胺不发生反应,因此,可用此反应鉴别三种化合物。
例4.用化学方法鉴别葡萄糖、果糖、蔗糖。
分析:上面三种化合物都是糖,葡萄糖、果糖是单糖,具有还原性,能被托伦试剂和斐林试剂氧化,而蔗糖是非还原性双糖,因此,可用 托伦试剂和斐林试剂将蔗糖与葡萄糖、果糖区别;葡萄糖是醛糖,可被溴水氧化,而果糖是酮糖,不被溴水氧化,因此,溴水可将二者区别
例5.用化学方法鉴别下列化合物苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚。
解析:上面这组化合物中有醛、酮、醇、酚四类,醛和酮都是羰基化合物,因此,首先用鉴别羰基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别,然后用托伦试剂区别醛与酮,用斐林试剂区别芳香醛与脂肪醛,用碘仿反应鉴别甲基酮;用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇,用碘仿反应鉴别可氧化成甲基酮的醇。
⑴ 将化合物各取少量分别放在7支试管中,各加入几滴2,4-二硝基苯肼试剂,有黄色沉淀生成的为羰基化合物,即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮,无沉淀生成的是醇与酚。
⑵ 将4种羰基化合物各取少量分别放在4支试管中,各加入托伦试剂(氢氧化银的氨溶液),在水浴上加热,有银镜生成的为醛,即苯甲醛和丙醛,无银镜生成的是2-戊酮和3-戊酮。
⑶ 将2种醛各取少量分别放在2支试管中,各加入斐林试剂(酒石酸钾钠、硫酸铜、氢氧化钠的混合液),有红色沉淀生成的为丙醛,无沉淀生成的是苯甲醛。
⑷ 将2种酮各取少量分别放在2支试管中,各加入碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为2-戊酮,无黄色沉淀生成的是3-戊酮。
⑸ 将3种醇和酚各取少量分别放在3支试管中,各加入几滴三氯化铁溶液,出现兰紫色的为苯酚,无兰紫色的是醇。
⑹ 将2种醇各取少量分别放在支试管中,各加入几滴碘的氢氧化钠溶液,有黄色沉淀生成的为异丙醇,无黄色沉淀生成的是丙醇。
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